Pb / PbCl2 / HCl(1 m) / AgCl / Ag
O potencial desta célula a 25 ^circ C é 0,49 V. O coeficiente de variação do potencial com a temperatura, nessas condições é (d E / d T)P=0,000186 V / grau. Calcule: De e De para a reação da célula.
Respostas: De

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma célula eletroquímica formada por várias camadas: chumbo (Pb), cloreto de chumbo (PbCl₂), ácido clorídrico (HCl) 1 molar, cloreto de prata (AgCl) e prata (Ag). A gente precisa calcular as variações de energia livre (ΔG), entalpia (ΔH) e entropia (ΔS) dessa reação na temperatura de 25°C. Para isso, vamos usar conceitos de termodinâmica aplicados às células eletroquímicas.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a variação da energia livre (ΔG). Sabemos que a energia livre está relacionada ao potencial elétrico (E) da célula pela equação:
De
Aqui, é o número de elétrons transferidos na reação e é a constante de Faraday ( ).

Passo 3

Mas antes, precisamos determinar quantos elétrons ( ) são transferidos na reação da célula. Observando os eletrodos de chumbo e prata, e considerando as reações padrão, geralmente ocorre a transferência de 2 elétrons. Então, vamos usar .

Passo 4

Agora, aplicando os valores na equação de ΔG:
De
Convertendo para kcal/mol (1 kcal = 4184 J):
-94570 , J/mol div 4184 approx -22,6 , kcal/mol

Passo 5

Seguinte, vamos calcular a variação da entropia (ΔS). Sabemos que a variação de energia livre está relacionada à entalpia (ΔH) e à entropia pela equação de Gibbs:
De
Além disso, temos que a variação da energia livre com a temperatura é dada por:
( dEdT )P = De
Vamos rearranjar para encontrar ΔS:
De

Passo 6

Substituindo os valores conhecidos:
De
Convertendo para cal/(mol·°C) (1 cal = 4,184 J):
35,93 , J/(mol·°C) div 4,184 approx 8,58 , cal/(mol·°C)

Passo 7

Agora, vamos encontrar a variação da entalpia (ΔH) usando a equação de Gibbs:
De
Substituindo os valores (T = 25°C = 298 K):
De
Convertendo para kcal/mol:
-83860 , J/mol div 4184 approx -20,05 , kcal/mol

Resposta

De

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