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:
(e) P t(s)|C r(a q)^3+, C r(a q)^2+||C u(a q)^2+| C u(s)

Passo 1

Beleza! Vamos resolver esse exercício de química envolvendo células galvânicas. O que a gente precisa fazer aqui é:
  1. Escrever as semi-reações de oxidação e redução.
  2. Montar a equação global da célula.
  3. Determinar o potencial padrão da célula.
Para isso, vamos usar conceitos de eletrólise redox e potenciais padrão de eletrodo.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais são os agentes de oxidação e redução na célula. Olhando para a célula dada:
Pt(s) ,|, Cr^3+(aq), Cr^2+ ,||, Cu^2+(aq) ,|, Cu(s)
Aqui, temos íons de cromo ( e ) de um lado e íons de cobre ( ) do outro.

Passo 3

Vamos determinar qual meio está sofrendo oxidação e qual está sofrendo redução. Para isso, precisamos olhar os potenciais padrão de redução:
  • tem um potencial padrão de -0,41 V.
  • tem um potencial padrão de +0,34 V.
O agente que tem potencial de redução maior (+0,34 V) vai sofrer redução, e o outro sofrerá oxidação.

Passo 4

Portanto:
  • Redução (meio catódico):
    Cu^2+ + 2e^- Cu
  • Oxidação (meio anódico):
    Cr^2+ Cr^3+ + e^-
Note que na oxidação o elétron está sendo perdido pelo .

Passo 5

Agora, vamos balancear os elétrons nas duas semi-reações para que o número de elétrons perdidos na oxidação seja igual ao número de elétrons ganhos na redução.
A redução ganha 2 elétrons, então multiplicamos a reação de oxidação por 2:
  • Oxidação balanceada:
    2Cr^2+ 2Cr^3+ + 2e^-
  • Redução balanceada:
    Cu^2+ + 2e^- Cu

Passo 6

Agora, somamos as duas semi-reações para obter a equação global da célula:
2Cr^2+ + Cu^2+ 2Cr^3+ + Cu

Passo 7

Por último, vamos calcular o potencial padrão da célula usando a fórmula:
E^circcélula = E^circcátodo - E^circânodo éáâ
Onde:
  • E^circcélula = 0,34 , V - (-0,41 , V) = 0,34 , V + 0,41 , V = 0,75 , V á (redução do Cu)
  • â (oxidação do Cr, que é a redução inversa)
Então:
é

Resposta

A equação global da célula galvânica é:
2Cr^2+ + Cu^2+ 2Cr^3+ + Cu
E o potencial padrão da célula é .

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