Escreva a reação global da pilha e as respectivas meias-reações. Para cada célula, calcule o potencial-padrão e verifique se a reação ocorre de forma espontânea:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente escrever a reação global de uma pilha formada por zinco e prata, detalhar as meias-reações de cada eletrodo, calcular o potencial-padrão de cada célula e verificar se a reação ocorre de forma espontânea. Para resolver isso, vamos precisar entender sobre células eletroquímicas, potenciais padrão de eletrodo e espontaneidade das reações.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os eletrodos envolvidos na pilha. Temos zinco (Zn) e prata (Ag) como metais ativos. Em uma célula eletroquímica, um metal será oxidado (perdendo elétrons) e o outro será reduzido (ganhando elétrons).
Passo 3
Vamos começar escrevendo as meias-reações para cada eletrodo.
No eletrodo de zinco (ânodo):
O zinco sólido se oxida, ou seja, perde elétrons.
O zinco sólido se oxida, ou seja, perde elétrons.
No eletrodo de prata (cátodo):
Os íons prata recebem elétrons e se reduzem a prata sólida.
Os íons prata recebem elétrons e se reduzem a prata sólida.
Passo 4
Agora, vamos combinar essas meias-reações para obter a reação global da pilha. Primeiro, igualamos o número de elétrons transferidos nas duas meias-reações:
Multiplicamos a meias-reação do cátodo por 2 para igualar os elétrons:
Agora, somamos as duas meias-reações:
Passo 5
Vamos calcular o potencial-padrão de cada eletrodo. Precisamos dos valores de
para cada meia-reação.
- Para o ânodo (Zn):
- Para o cátodo (Ag):
Passo 6
O potencial-padrão da célula (
) é dado pela diferença entre o potencial do cátodo e o potencial do ânodo:
Passo 7
Agora, para verificar se a reação ocorre de forma espontânea, observamos o
. Se for positivo, a reação é espontânea.
Como
, que é positivo, a reação ocorre de forma espontânea.
Resposta
A reação global da pilha é:
As meias-reações são:
O potencial-padrão da célula é
, indicando que a reação ocorre de forma espontânea.