d) Determine o potencial real para a célula, a

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você me pediu para calcular o potencial real de uma célula eletroquímica em 100°C. O problema envolve reações de transferência de elétrons entre íons de ferro e prata em solução aquosa. Para resolver isso, vamos usar a Equação de Nernst, que nos ajuda a determinar o potencial da célula considerando as concentrações dos íons envolvidos e a temperatura.

Passo 2

Primeiro, precisamos identificar as duas semi-reações que ocorrem na célula. Temos:
  1. Meia-reação de redução da prata:
    O potencial padrão dessa reação ( ) é +0,80 V.
  2. Meia-reação de oxidação do ferro:
    O potencial padrão dessa reação ( ) é -0,77 V.

Passo 3

Agora, vamos montar a reação global da célula e determinar o potencial padrão da célula ( é). A reação completa é:
O potencial padrão da célula é a diferença entre os potenciais de redução do cátodo e do ânodo:
éáâ

Passo 4

Agora vamos aplicar a Equação de Nernst para encontrar o potencial real da célula a 100°C. A equação é:
Onde:
  • é o potencial real da célula.
  • é o potencial padrão da célula.
  • é a constante dos gases (8,314 J/mol·K).
  • é a temperatura em Kelvin.
  • é o número de mols de elétrons transferidos (neste caso, 1).
  • é a constante de Faraday (96485 C/mol).
  • é o quociente de reação.
Primeiro, vamos converter a temperatura para Kelvin:
O quociente de reação é:
Agora, substituindo na equação de Nernst:
Primeiro, calculamos :
Agora, calculando a segunda parte:
Finalmente:

Resposta

O potencial real da célula a 100 °C é aproximadamente 1,28 V.

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a) Escreva o símbolo do íon ferro que não é absorvido no intestino.
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d) Se você tivesse de posse dos elementos e suas respectivas soluções aquosas, mostre o projeto de uma célula galvânica (pilha) que forneça o maior potencial possível. Para este projeto, dê as semirreações que ocorrem no cátodo, no ânodo, a equação global da pilha, a notação global da pilha bem como os potenciais-padrão.
Potenciais-Padrão de Redução ( ) Volt (V)
a) Explique, justificando a sua resposta por meio das semirreações e dos respectivos potencias, o por que o zinco é atacado pelo ácido clorídrico e o cobre não.