Uma pilha é formada por
, em condições-padrão. Com base na tabela de potenciais responda:
c) Calcule a variação da energia livre-padrão.
c) Calcule a variação da energia livre-padrão.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. A gente tem uma pilha formada por
em condições-padrão. O que a gente precisa fazer aqui é calcular a variação da energia livre-padrão (
) dessa pilha usando a tabela de potenciais.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia livre-padrão (
) está relacionada ao potencial da célula (
) através da fórmula:
Aqui:
-
é o número de elétrons transferidos na reação. -
é a constante de Faraday, que vale aproximadamente . -
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:
-
para : essa é a semi-reação de redução. -
para : 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:
, - Para a oxidação de cloro:
,
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 (
) usando a diferença entre os potenciais de redução e oxidação:
Passo 6
O número de elétrons transferidos (
) na reação balanceada é 2.
Passo 7
Agora, aplicamos todos esses valores na fórmula da energia livre-padrão:
Resposta
A variação da energia livre-padrão da pilha é
.