Considere a seguinte célula voltaica:
Dados: é

(a) Qual eletrodo é o cátodo?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de eletroquímica juntos! A questão pede para identificar qual eletrodo funciona como o cátodo em uma célula voltaica, dadas as potenciais de redução padrão das reações de prata e ferro. Para isso, vamos precisar entender sobre células eletroquímicas e como os potenciais de eletrodo determinam qual eletrodo atua como cátodo ou ânodo.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que em uma célula voltaica, temos dois eletrodos: o cátodo e o ânodo. O cátodo é onde ocorre a redução (ganho de elétrons) e o ânodo é onde ocorre a oxidação (perda de elétrons). A direção do fluxo de elétrons vai do ânodo para o cátodo.

Passo 3

Agora, vamos olhar os potenciais de redução padrão dados no problema:
Esses valores de nos dizem a tendência das espécies químicas de serem reduzidas. Quanto maior o potencial de redução, mais fácil é para a espécie ganhar elétrons e sofrer redução.

Passo 4

Comparando os dois potenciais:
  • Prata ( ) tem
  • Ferro ( ) tem
Como o da prata é mais positivo do que o do ferro, isso significa que o íon prata ( ) tem uma maior tendência a ganhar elétrons e ser reduzido comparado ao íon ferro ( ).

Passo 5

Na célula voltaica, o eletrodo com o potencial de redução mais alto atua como o cátodo porque é o local onde ocorre a redução. Portanto, como a prata tem um potencial de redução mais positivo, ela será o cátodo.

Resposta

O eletrodo de prata ( ) é o cátodo na célula voltaica.

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