(5,0 ponto) Indique se cada semi-célula abaixo se comporta como anodo ou catodo quando acoplada ao Eletrodo-Padrāo de Hidrogênio (EPH) a 25^circ C(2,0 pt). Justifique as conclusôes feitas (3,0 pt).
© Pt / Sn^4+(0,20 M), Sn^2+(0,50 M).

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem uma célula eletroquímica com o Eletrodo-Padrão de Hidrogênio (EPH) e um eletrodo de Platina com íons estanho nas concentrações dadas. O objetivo é descobrir qual dos dois eletrodos vai atuar como ânodo e qual como cátodo. Para isso, vamos precisar entender os potenciais de redução das semi-reações envolvidas e usar um pouco de teoria de eletroquímica.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as semi-reações envolvidas. No EPH, a reação padrão é:
2H^+ (aq) + 2e^- H2 (g) E^circ = 0, V
No eletrodo de Platina com estanho, temos as seguintes semi-reações possíveis:
  1. Redução de Sn⁴⁺ para Sn²⁺:
    Sn^4+ + 2e^- Sn^2+ E^circ = +0,15, V
  2. Oxidação de Sn²⁺ para Sn⁴⁺:
    Sn^2+ Sn^4+ + 2e^- E^circ = -0,15, V

Passo 3

Agora, vamos comparar os potenciais de redução para determinar qual eletrodo será o cátodo (onde ocorre redução) e qual será o ânodo (onde ocorre oxidação).
  • O EPH tem potencial de redução de 0 V.
  • A redução de Sn⁴⁺ para Sn²⁺ tem potencial de +0,15 V.
Como a metade-célula com maior potencial de redução atua como cátodo, ela vai ser o local de redução, enquanto a outra será o ânodo.

Passo 4

Comparando os potenciais:
E^circSn^4+/Sn^2+ = +0,15, V > E^circEPH = 0, V
Isso significa que a semi-célula de Sn⁴⁺/Sn²⁺ tem maior tendência a receber elétrons (reduzir) do que o EPH. Portanto:
  • Sn⁴⁺/Sn²⁺ atuará como cátodo (redução).
  • EPH atuará como ânodo (oxidação).

Resposta

A semi-célula Pt / Sn^4+(0,20, M), Sn^2+(0,50, M) funciona como cátodo quando acoplada ao Eletrodo-Padrão de Hidrogênio, pois seu potencial de redução é maior que o do EPH, favorecendo a redução dos íons estanho.

Exercícios relacionados