As pilhas são sistemas eletroquímicos que transformam energia química em energia elétrica por meio de reações de oxirredução espontâneas. Dentro da Química, as pilhas são conhecidas como células galvânicas, ou voltaicas, que são os sistemas capazes de produzir corrente elétrica por meio de uma reação de oxirredução. Considere uma pilha formada por níquel e ferro. Dados os seus potenciais-padrão de redução, marque a alternativa verdadeira.
cc Ni^2++2 e^- Ni & E^circ=-0,24 Fe^3++1 e^- Fe^2+ & E^circ=-0,77 V
A) O níquel é o ânodo, pois é de onde saem os elétrons.
B) O ferro é o ânodo, pois é de onde saem os elétrons.
C) A força eletromotriz da pilha níquel/ferro é De checkmark
D) A força eletromotriz da pilha níquel/ferro é De V

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A gente tem uma pilha feita de níquel e ferro, e nos são dados os potenciais-padrão de redução de cada metal. O objetivo é descobrir qual das alternativas está correta sobre essa pilha. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre células galvânicas, potenciais-padrão de redução e como calcular a força eletromotriz (ΔE°) da pilha.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que em uma célula galvânica, o metal com o potencial de redução mais negativo vai atuar como ânodo (onde ocorre a oxidação) e o com potencial menos negativo será o cátodo (onde ocorre a redução). Olhando os valores fornecidos:
  • Níquel (Ni²⁺/Ni): E° = -0,24 V
  • Ferro (Fe³⁺/Fe²⁺): E° = -0,77 V
Como o potencial de redução do ferro (-0,77 V) é mais negativo que o do níquel (-0,24 V), o ferro vai ser o ânodo e o níquel o cátodo.

Passo 3

Agora, vamos calcular a força eletromotriz (ΔE°) da pilha. A fórmula para isso é:
Deáâ
Substituindo os valores:
De

Passo 4

Com o cálculo feito, vemos que a força eletromotriz da pilha níquel/ferro é 0,53 V. Isso significa que a opção correta é aquela que afirma esse valor.

Resposta

D) A força eletromotriz da pilha níquel/ferro é De V

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