Escreva as semi-reações de oxidação e redução, a equação global da célula e determine o potencial padrão para cada uma das seguintes células galvânicas:
(b)
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente escrever as semi-reações de oxidação e redução, montar a equação global da célula galvânica e determinar o potencial padrão dessa célula. A célula dada é:
U(s)|U^3+(aq)||V^2+(aq)| V(s)
Vamos precisar usar conceitos de eletroquímica, como potenciais padrão de eletrodos e o equilíbrio das semi-reações.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar qual metal está sendo oxidado e qual está sendo reduzido. Na célula dada, o urânio (U) está no estado sólido e sendo oxidado para , enquanto o vanádio (V) está no estado sólido sendo reduzido a partir de .
Passo 3
Agora, escrevemos as semi-reações:
Oxidação (no ânodo):
U(s) U^3+(aq) + 3e^-
Redução (no cátodo):
V^2+(aq) + 2e^- V(s)
Passo 4
Para equilibrar os elétrons nas duas semi-reações, precisamos multiplicar a reação de oxidação por 2 e a de redução por 3:
Oxidação ajustada:
2U(s) 2U^3+(aq) + 6e^-
Redução ajustada:
3V^2+(aq) + 6e^- 3V(s)
Passo 5
Agora, somamos as duas semi-reações para obter a equação global da célula:
2U(s) + 3V^2+(aq) 2U^3+(aq) + 3V(s)
Passo 6
Para determinar o potencial padrão da célula ( E^circcelula = E^circcátodo - E^circânodo ), usamos a fórmula:
áâ
Precisamos dos potenciais padrão de redução para cada meio-reação. Supondo que: