A energia de Gibbs padrão da reação:
é
, a 298 K . (a) Calcule a fem padrão da pilha galvânica correspondente e (b) o potencial padrão do par
.
[Resp.: (a)
; (b)
é
[Resp.: (a)
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 (
) 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
dado no enunciado. A energia de Gibbs padrão da reação é
. Vamos converter isso para joules:
Passo 4
Precisamos saber quantos elétrons (
) 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
:
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)