Uma pilha foi preparada pela imersão de um fio de cobre e de um eletrodo saturado de calomelano em uma solução
de
. O fio de Cu foi ligado ao terminal positivo de um potenciômetro, e o eletrodo de calomelano foi ligado ao terminal negativo.
Calcule o potencial da pilha.
Calcule o potencial da pilha.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma pilha feita com um fio de cobre e um eletrodo de calomelano em uma solução de
com concentração de
. A gente precisa calcular o potencial dessa pilha. Para isso, vamos usar conceitos de eletroquímica, especificamente sobre potenciais padrão de eletrodos e como calcular o potencial da pilha usando esses valores.
Passo 2
Primeiro, precisamos identificar as duas semi-reações que ocorrem na pilha: a de redução e a de oxidação. Cada eletrodo tem um potencial padrão de eletrodo (
), que nos ajuda a determinar a direção da reação espontânea.
Passo 3
Vamos considerar os potenciais padrão de eletrodo para o cobre e para o eletrodo de calomelano. Geralmente, o potencial padrão para a semirreação do cobre é:
E para o eletrodo de calomelano saturado, o potencial padrão é:
Passo 4
Agora, vamos identificar qual eletrodo vai ser o ânodo (onde ocorre a oxidação) e qual será o cátodo (onde ocorre a redução). O eletrodo com o potencial mais alto tende a ser o cátodo. Nesse caso, o cobre tem um potencial de +0,34 V e o calomelano +0,24 V. Então, o cobre será o cátodo e o calomelano será o ânodo.
Passo 5
Escrevemos as duas semi-reações:
- Cátodo (redução):
- Ânodo (oxidação):
Note que invertemos a reação do ânodo e o sinal do potencial.
Passo 6
Para encontrar o potencial da pilha (
), subtraímos o potencial do ânodo do potencial do cátodo:
Substituindo os valores:
Resposta
O potencial da pilha é de
.