Consulte tabelas de potenciais padrão de redução e determine quais das seguintes reações são espontâneas sob condições padrão:
(a)
;
(b)
;
©
;
(d)
.
Fundamente e discuta sua resposta.
(a)
(b)
©
(d)
Fundamente e discuta sua resposta.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A ideia aqui é usar as tabelas de potenciais padrão de redução para determinar se as reações apresentadas vão rolar espontaneamente em condições padrão. A gente vai precisar entender como funcionam os potenciais de redução e como calcular o potencial da célula eletroquímica para cada reação.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar que uma reação é espontânea se o potencial da célula ($ E^\circ_{célula}
E^\circ $) para cada meia-reação.
Passo 3
Vamos começar com a reação (a):
Identificamos:
- Oxidação:
- Redução:
Consultando as tabelas, suponhamos:
Calculamos $ E^\circ_{célula} = E^\circ_{Redução} - E^\circ_{Oxidação} = 0,00, V - (-1,18, V) = +1,18, V $
Como é positivo, a reação é espontânea.
Como é positivo, a reação é espontânea.
Passo 4
Agora, a reação (b):
Separando as meia-reações:
- Oxidação:
- Redução:
Potenciais padrão:
Calculando $ E^\circ_{célula} = (-1,66, V) - (0,00, V) = -1,66, V $
Como é negativo, a reação não é espontânea.
Como é negativo, a reação não é espontânea.
Passo 5
Vamos para a reação ©:
Meia-reações:
- Oxidação:
- Redução:
Potenciais:
$ E^\circ_{célula} = 2,87, V - (-0,74, V) = +3,61, V $
Positivo, logo espontânea.
Positivo, logo espontânea.
Passo 6
Por fim, a reação (d):
Meia-reações:
- Oxidação:
- Redução:
Potenciais:
$ E^\circ_{célula} = 1,36, V - 1,07, V = +0,29, V $
Positivo, então a reação é espontânea.
Positivo, então a reação é espontânea.
Resposta
As reações espontâneas sob condições padrão são:
(a) ;
© ;
(d) .
A reação (b) não é espontânea.
(a)
©
(d)
A reação (b) não é espontânea.