Determine o potencial das seguintes reações e células eletroquímicas:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de eletroquímica juntos! A gente tem que determinar o potencial de uma célula eletroquímica específica. Para isso, vamos precisar entender sobre reações de oxidação e redução, potenciais padrão de electrode e talvez usar a Equação de Nernst.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as semi-reações que vão ocorrer na nossa célula. Olhando para os reagentes e produtos, temos ferro sólido (Fe) e bromo líquido (Br₂). Provavelmente, o ferro será oxidado e o bromo será reduzido.
Passo 3
Agora, vamos escrever as semi-reações de oxidação e redução:
Oxidação (ânodo):
Redução (cátodo):
Passo 4
Vamos buscar os potenciais padrão de redução (
) dessas semi-reações nas tabelas de eletroquímica:
- Para a redução do Br₂:
- Para a redução do Fe²⁺:
Passo 5
Como o ferro está sendo oxidado, precisamos inverter o sinal do seu
, já que originalmente temos o potencial de redução. Então:
Passo 6
Agora, calculamos o potencial da célula (
) usando a fórmula:
Passo 7
Como as concentrações das soluções não são todas iguais a 1 M, podemos usar a Equação de Nernst para ajustar o potencial da célula:
Onde:
-
(número de elétrons transferidos) -
é o quociente de reação.
Vamos calcular
:
Passo 8
Aplicando os valores na Equação de Nernst:
Resposta
O potencial da célula eletroquímica é aproximadamente 0,65 V.