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:
â

Passo 6

Agora, calculamos o potencial da célula ( é) usando a fórmula:
éáâ
é

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:
é
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.

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