Escreva as semi-reações anódicas e catódicas e a reação global para cada uma das seguintes células galvânicas: Cu(s)|Cu^2+ (aq), Cl(aq)^-| Cl2(g) mid Pt(s) Possível erro do autor: Cátodo: Cl2(g)|Cl^- (aq)| Pt(s)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para escrever as semi-reações anódicas e catódicas, além da reação global, para uma célula galvânica específica:
Cu(s)|Cu^2+ (aq), Cl^-(aq)| Cl2(g) mid Pt(s)
Vamos precisar entender um pouco sobre células galvânicas, que são dispositivos que convertem energia química em energia elétrica através de reações de oxidação e redução (reações redox). Precisamos identificar qual substância será oxidada (anodo) e qual será reduzida (catodo), escrever as semi-reações correspondentes e, por fim, combinar tudo para obter a reação global.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os componentes da célula:
  • Anodo (Eletrodo de Oxidação): Cu(s) (cobre sólido)
  • Catodo (Eletrodo de Redução): Pt(s) (platina sólida)
  • Meio Eletrólito no Anodo: Cu^2+(aq) e Cl^-(aq)
  • Meio Eletrólito no Catodo: Cl2(g)

Passo 3

Vamos determinar qual substância será oxidada e qual será reduzida. No anodo, ocorre a oxidação (perda de elétrons), enquanto no catodo ocorre a redução (ganho de elétrons).
Analisando os componentes:
  • Cobre ( Cu): Tende a oxidar-se de Cu para Cu^2+.
  • Cloreto ( Cl^-): Pode oxidar-se a cloro gasoso ( Cl2).
Precisamos comparar os potenciais de redução para ver qual processo ocorre no anodo e no catodo. Geralmente, o cobre será oxidado e o cloreto será reduzido, mas vamos confirmar isso.

Passo 4

Consultando a tabela de potenciais padrão de redução:
  • Cu^2+ + 2e^- Cu E^circ = +0,34, V
  • Cl2 + 2e^- 2Cl^- E^circ = +1,36, V
O potencial de redução do cloro é maior que o do cobre, o que significa que o cloro será o agente oxidante (catodo) e o cobre será o agente redutor (anodo).

Passo 5

Agora, vamos escrever as semi-reações:
  • Anodo (Oxidação): Cu Cu^2+ + 2e^-
    Aqui, o cobre sólido perde dois elétrons para formar íons de cobre ( Cu^2+).
  • Catodo (Redução): Cl2 + 2e^- 2Cl^-
    O cloro gasoso ganha dois elétrons para formar íons cloreto ( Cl^-).

Passo 6

Para obter a reação global, somamos as duas semi-reações, garantindo que os elétrons se cancelam:
Cu + Cl2 Cu^2+ + 2Cl^-

Resposta

As semi-reações e a reação global da célula galvânica são:
  • Semi-reação Anódica: Cu Cu^2+ + 2e^-
  • Semi-reação Catódica: Cl2 + 2e^- 2Cl^-
  • Reação Global: Cu + Cl2 Cu^2+ + 2Cl^-

Exercícios relacionados