Determine o potencial das seguintes reações e células eletroquímicas: Mg(s)+Cl2(g) <=ftharpoons Mg^2++2 Cl^-

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para determinar o potencial de uma reação eletroquímica envolvendo magnésio sólido e cloro gasoso formando íons de magnésio e cloreto. Vamos usar conceitos de eletroquímica, como potenciais padrão de eletrodo e células galvânicas, para encontrar o valor final.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais são as meias reações envolvidas. Na reação dada:
Mg(s) + Cl2(g) <=ftharpoons Mg^2+ + 2, Cl^-
Temos duas meias reações:
  1. Oxidação do magnésio:
Mg(s) Mg^2+ + 2, e^-
  1. Redução do cloro:
Cl2(g) + 2, e^- 2, Cl^-

Passo 3

Agora, precisamos dos potenciais padrão de redução ( Cl2(g) + 2, e^- 2, Cl^- E^circ = +1,36, V ) para cada meia reação. Esses valores geralmente são encontrados em tabelas de potenciais eletroquímicos.
  • Para a redução do cloro:
Mg^2+ + 2, e^- Mg(s) E^circ = -2,37, V
  • Para a redução do magnésio (inverteremos a reação de oxidação):
Mg(s) Mg^2+ + 2, e^- E^circ = +2,37, V
Como a reação do magnésio será oxidada, o potencial de redução será invertido:

Passo 4

Para calcular o potencial da célula ( E^circcélula = E^circcátodo - E^circânodo é), usamos a fórmula:
éáâ
Aqui:
  • O cátodo é onde ocorre a redução: cloro ( )
  • O ânodo é onde ocorre a oxidação: magnésio ( )

Passo 5

Substituindo na fórmula:
E^circcélula = +1,36, V - (+2,37, V) = -1,01, V é
Um potencial negativo indica que a reação, como está escrita, não é espontânea na direção direta.

Resposta

O potencial padrão da célula eletroquímica é .

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