Determine os potenciais de equilíbrio padrão para o
, sabendo-se que as variações das energias livres padrão das correspondentes reações de oxidação são
e
, respectivamente.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente encontrar os potenciais de equilíbrio padrão para quatro pares redox:
,
,
e
. A matéria envolvida aqui é eletroquímica, mais especificamente potenciais de eletrodo padrão e variação da energia livre. Para resolver, vamos precisar usar a relação entre a variação da energia livre padrão (
) e o potencial padrão (
), além de saber quantos elétrons estão envolvidos em cada reação.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da relação que liga a variação da energia livre padrão com o potencial padrão:
Aqui,
é a variação da energia livre,
é o número de elétrons transferidos na reação,
é a constante de Faraday (
), e
é o potencial padrão que queremos encontrar. Para isolar
, a fórmula fica:
Passo 3
Agora, vamos identificar quantos elétrons (
) estão transferidos em cada reação de redução:
-
: A reação é , então . -
: A reação é , então . -
: A reação é , então . -
: A reação é , então .
Passo 4
Vamos calcular o potencial padrão (
) para cada par redox usando a fórmula que isolamos:
Lembrando que
deve estar em joules por mol para que as unidades estejam consistentes, então vamos converter de kJ/mol para J/mol multiplicando por 1000.
Passo 5
Vamos calcular cada potencial:
Resposta
Os potenciais de equilíbrio padrão são aproximadamente:
-
: -
: -
: -
: