Considere as semirreações com seus potenciais padrão de redução:
a) Mostre a reação global da pilha formada e calcule sua força eletromotriz.
b) Diga quem é o catodo e o anodo na pilha formada.
c) Em qual sentido os elétrons se deslocarão?
d) Em quais eletrodos ocorrerá corrosão e aumento de massa?
e) Qual o E da pilha quando e ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de eletroquímica juntos! O enunciado nos dá duas semicelulares com seus potenciais padrão de redução. A gente vai precisar usar conceitos de pilhas eletroquímicas, potenciais de eletrodo, e talvez a equação de Nernst para a parte e). Vamos lá!

Passo 2

Primeiro, vamos entender as semicelulares que temos:
Cada uma dessas equações representa uma meia reação de redução. O potencial padrão de redução ( ) nos diz a tendência de cada íon de receber elétrons e se reduzir.

Passo 3

Para montar a reação global da pilha, precisamos identificar qual meio será o cátodo (redução) e qual será o ânodo (oxidação). Geralmente, o eletrodo com maior potencial de redução será o cátodo.

Passo 4

Comparando os potenciais:
  • Cr³⁺ tem
  • Cd²⁺ tem
Como -0,40 V é mais positivo que -0,74 V, o Cd²⁺ será reduzido no cátodo, e o Cr será oxidado no ânodo.

Passo 5

Vamos escrever as duas meias reações:
Redução (no cátodo):
Oxidação (no ânodo), invertendo a reação de redução do Cr:
Note que invertemos a reação e o sinal do potencial para representar a oxidação.

Passo 6

Agora, para balancear os elétrons, precisamos encontrar um múltiplo comum para 2 e 3, que é 6. Multiplicamos as equações:
Oxidação:
Redução:

Passo 7

Somando as duas meias reações, os elétrons se cancelam:
Essa é a reação global da pilha.

Passo 8

Para calcular a força eletromotriz (fem) da pilha, usamos a diferença dos potenciais padrão:
áâ

Passo 9

Resumindo a parte a):
A reação global da pilha é:
E a força eletromotriz da pilha é de .

Resposta

A reação global da pilha é e sua força eletromotriz é de .

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a) Mostre a reação global da pilha formada e calcule sua força eletromotriz, .
b) Diga quem é o cátodo e o ânodo na pilha formada.
c) Em qual sentido os elétrons se deslocarão?
d) Em quais eletrodos ocorrerá corrosão e aumento de massa?
e) Quais os fatores que podem atrapalhar a leitura do potencial da pilha durante a prática? Tiveram grupos que não conseguiram ler o potencial da pilha, quais seriam os possíveis erros, considerando que o problema não estava no funcionamento do voltímetro?