Escreva a reação da pilha e as respectivas meias-reações, e calcule o potencial-padrão de cada uma das pilhas seguintes informando se o processo é espontâneo ou não sob condições padrões:
Pt|Cl2(g)| HCl(aq)||K2 CrO4(aq)| Ag2 CrO4(s)| Ag

Passo 1

Primeiro, vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos uma pilha eletroquímica com os seguintes componentes:
Pt|Cl2(g)| HCl(aq)||K2 CrO4(aq)| Ag2 CrO4(s)| Ag
O conteúdo envolvido é Eletroquímica, especificamente células galvânicas. Vamos precisar saber como identificar as meias-reações de cada eletrodo, calcular os potenciais padrões e determinar se a reação é espontânea nas condições padrões.

Passo 2

Vamos identificar as duas meias-reações envolvidas na pilha. Olhando para os eletrodos:
  1. Eletrodo de Cloro: Cl2(g) | HCl(aq) | Pt
  2. Eletrodo de Prata: Ag2 CrO4(s) | Ag

Passo 3

Agora, vamos escrever as meias-reações de redução para cada eletrodo usando os potenciais padrão de redução:
  • Cloro (Cl₂):
    Cl2(g) + 2 e^- 2 Cl^- E° = +1,36 , V
  • Prata (Ag⁺):
    Ag^+ + e^- Ag(s) E° = +0,80 , V

Passo 4

Determinar qual meia-reação ocorrerá no ânodo (oxidação) e no cátodo (redução). A reação com maior potencial de redução ocorrerá no cátodo.
Comparando os potenciais:
  • Cl₂ tem +1,36 V
  • Ag⁺ tem +0,80 V
Cl₂ tem um potencial de redução maior, então será o cátodo (redução). Portanto, a prata será oxidada no ânodo.

Passo 5

Escrever a meia-reação de oxidação para a prata:
Ag(s) Ag^+ + e^- E°oxi = -0,80 , V

Passo 6

Agora, balancear o número de elétrons nas duas meias-reações para que eles se cancelem na reação global.
A meia-reação do Cl₂ ganha 2 elétrons, enquanto a da Ag perde 1 elétron. Precisamos multiplicar a reação da prata por 2:
  • Oxidação:
2 Ag(s) 2 Ag^+ + 2 e^-
  • Redução:
Cl2(g) + 2 e^- 2 Cl^-

Passo 7

Somar as meias-reações balanceadas para obter a reação global da pilha:
2 Ag(s) + Cl2(g) 2 Ag^+ + 2 Cl^-

Passo 8

Agora, calcular o potencial padrão da pilha (E°_celula) usando a fórmula:
E°celula = E°cátodo - E°ânodoáâ
Substituindo os valores:
E°celula = +1,36 , V - (+0,80 , V) = +0,56 , V

Passo 9

Por fim, determinar se o processo é espontâneo. Se o E°_celula for positivo, a reação é espontânea nas condições padrões.
Como +0,56 V é positivo, a reação é espontânea.

Resposta

A reação global da pilha é:
2 Ag(s) + Cl2(g) 2 Ag^+ + 2 Cl^-
As meias-reações são:
  • Oxidação (ânodo):
    2 Ag(s) 2 Ag^+ + 2 e^-
  • Redução (cátodo):
    Cl2(g) + 2 e^- 2 Cl^-
O potencial-padrão da pilha é +0,56 , V, indicando que o processo é espontâneo nas condições padrões.

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