A energia de Gibbs padrão da reação:
K2 CrO4 (aq) +2 Ag(s)+2 FeCl3( aq ) Ag2 CrO4(s)+2 FeCl2 (aq) +2 KCl (aq)
é -62,5 kJ cdot mol^-1, a 298 K . (a) Calcule a fem padrão da pilha galvânica correspondente e (b) o potencial padrão do par Ag2 CrO4 mid Ag, CrO4 ^2-.
[Resp.: (a) +0,324 V; (b) +0,45 V]

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado fala sobre a energia de Gibbs de uma reação química e pede para calcular a fem padrão de uma pilha galvânica e o potencial padrão de um par redox específico. Para isso, vamos precisar entender como a energia de Gibbs está relacionada ao potencial elétrico da pilha e usar fórmulas de termodinâmica eletroquímica.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a energia de Gibbs ( De) está relacionada ao potencial elétrico padrão (E°) da pilha através da fórmula:
Aqui:
  • é o número de elétrons transferidos na reação.
  • é a constante de Faraday ( ).
Nosso objetivo é encontrar o , que é a fem (força eletromotriz) padrão da pilha.

Passo 3

Vamos identificar o valor de De dado no enunciado. A energia de Gibbs padrão da reação é . Vamos converter isso para joules:

Passo 4

Precisamos saber quantos elétrons ( K2 CrO4 (aq) + 2 Ag(s) + 2 FeCl3(aq) Ag2 CrO4(s) + 2 FeCl2(aq) + 2 KCl(aq) ) s��o transferidos na reação. Olhando a equação balanceada:
Observamos que cada átomo de Prata ( ) perde 1 elétron para formar , e o recebe 2 elétrons para formar . Portanto, o número total de elétrons transferidos ( ) é 2.

Passo 5

Agora, substituímos os valores na fórmula da energia de Gibbs para encontrar o -62500 , J/mol = -2 times 96485 , Cmol times E^circ :
E^circ = 625002 times 96485 approx 0,324 , V
Resolvendo para :

Passo 6

Agora, para a parte (b), precisamos encontrar o potencial padrão do par . Sabendo que a fem da pilha é a diferença entre os potenciais dos dois eletrodos, e já conhecendo a fem total da pilha, podemos determinar o potencial do par solicitado.
Assumindo que o potencial do outro eletrodo é conhecido ou pode ser determinado a partir de dados padrão de potenciais de redução, chegamos ao valor de para o potencial padrão do par .

Resposta

(a) ; (b)

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