Uma pilha é formada por Cu^- Cu^2+ e Cl2-Cl^-, em condições-padrão. Com base na tabela de potenciais responda:
c) Calcule a variação da energia livre-padrão. (De

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. A gente tem uma pilha formada por Cu^- , | , Cu^2+ , | , e , | , Cl2 , | , Cl^- em condições-padrão. O que a gente precisa fazer aqui é calcular a variação da energia livre-padrão ( De) dessa pilha usando a tabela de potenciais.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a energia livre-padrão ( De) está relacionada ao potencial da célula ( E^circcélulaé) através da fórmula:
Deé
Aqui:
  • n é o número de elétrons transferidos na reação.
  • F é a constante de Faraday, que vale aproximadamente 96485 , C/mol.
  • E^circcélulaé é o potencial padrão da célula.

Passo 3

Agora, vamos identificar as semi-reações de redução e oxidação na sua pilha. Olhando para os componentes:
  • Cu^- para Cu^2+: essa é a semi-reação de redução.
  • Cl2 para Cl^-: essa é a semi-reação de oxidação.
Precisamos encontrar os potenciais padrão dessas semi-reações na tabela de potenciais.

Passo 4

Vamos supor que os potenciais padrão sejam os seguintes (valores hipotéticos para exemplificação):
  • Para a redução de cobre: Cu^2+ + 2e^- Cu, E^circ = +0,34 , V
  • Para a oxidação de cloro: Cl2 + 2e^- 2Cl^-, E^circ = +1,36 , V
Note que para a oxidação, inverti a reação de redução e o sinal do potencial também muda.

Passo 5

Agora, calculamos o potencial da célula ( E^circcélulaé) usando a diferença entre os potenciais de redução e oxidação:
E^circcélula = E^circredução - E^circoxidação = 0,34 , V - 1,36 , V = -1,02 , V éçãçã

Passo 6

O número de elétrons transferidos ( n) na reação balanceada é 2.

Passo 7

Agora, aplicamos todos esses valores na fórmula da energia livre-padrão:
Deé

Resposta

A variação da energia livre-padrão da pilha é De.

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