Uma célula voltaica utiliza a seguinte reação:
(a) Qual é a fem dessa célula sob condições padrão?

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. A gente tem uma célula voltaica com a reação:
A pergunta é: qual é a força eletromotriz (fem) dessa célula sob condições padrão?
Para resolver isso, a gente vai precisar entender sobre potenciais padrão de redução e como eles se relacionam para calcular a fem da célula.

Passo 2

Primeiro, vamos dividir a reação em duas semicongressoes: a de redução e a de oxidação.
A redução é quando uma espécie ganha elétron, e a oxidação é quando perde. Na nossa reação:
  • Redução:
  • Oxidação:
    Cada uma dessas semicongressoes tem um potencial padrão de redução ( ) que a gente pode encontrar em tabelas de potenciais eletroquímicos.

Passo 3

Agora, vamos identificar os potenciais padrão de redução para cada semicongressão:
  • Para a redução do ferro:
    - Para a redução do hidrogênio (que na verdade está sendo oxidado na nossa reação):
Lembrando que, como a segunda reação está sendo oxidada, precisamos inverter o sinal do potencial de redução para obter o potencial de oxidação.

Passo 4

Com os potenciais em mãos, podemos usar a fórmula da fem da célula:
áâ
Aqui, o cátodo é onde ocorre a redução (Fe³⁺ para Fe²⁺) e o ânodo é onde ocorre a oxidação (H₂ para H⁺).

Passo 5

Substituindo os valores na fórmula:
Portanto, a força eletromotriz padrão da célula é de 0,77 volts.

Resposta

A força eletromotriz (fem) da célula sob condições padrão é de .

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Uma célula voltaica consiste em uma tira de cádmio metálico em uma solução de em um béquer e no outro béquer um eletrodo de platina é imerso em uma solução de gás borbulhando ao redor do eletrodo. (d) Qual é a fem gerada pela célula sob condições padrão?
Usando os potenciais de redução padrão listados no livro, calcule a constante de equilíbrio para cada uma das seguintes reações a 298 K:
(b)
Uma célula voltaica utiliza a seguinte reação:
(b) Qual é a fem para esta célula quando e pH em ambas as meia-células é igual a 4,00?
A , o vapor de tetracloreto de titânio reage com o metal magnésio fundido para formar o metal titânio sólido e fundido e cloreto de magnésio.
(a) Escreva uma equação balanceada para esta reação.