Dadas as semirreações:
Calcule o potencial da reação abaixo (pilha) e diga se ela é espontânea ou não. (1,0)
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado nos dá duas semirreactions (metade das reações) e pede para calcular o potencial da reação completa (a pilha) e dizer se ela ocorre espontaneamente. Para isso, vamos precisar entender sobre potenciais de eletrodo e como combiná-los para achar o potencial da reação total.
Passo 2
Primeiro, vamos anotar as duas semirreactions que temos:
Passo 3
Agora, precisamos identificar qual das duas semirreactions vai ser a anódica (oxidação) e qual vai ser a catódica (redução). A semirreaction com menor potencial de eletrodo (mais negativa) será a anódica.
Aqui, o potencial para Fe²⁺ → Fe³⁺ é -0,77 V e para Cl⁻ → Cl₂ é -1,36 V. Como -1,36 V é mais negativo que -0,77 V, a reação de cloreto será a anódica.
Passo 4
Vamos inverter a semirreaction que será a catódica para escrevê-la como redução:
Note que o sinal do potencial inverte porque invertemos a reação.
Passo 5
Agora, combinamos as semirreactions. A reação total será:
Passo 6
Para calcular o potencial da pilha (
), usamos a fórmula:
Substituindo os valores:
Resposta
O potencial da reação é
. Como o potencial é positivo, a reação é espontânea.