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.

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):
á
  • Ânodo (oxidação):
â
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:
áâ
Substituindo os valores:

Resposta

O potencial da pilha é de .

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