c) Mencione se a equação corresponde a uma reação espontânea ou não, lembrando-se sempre de justificar a resposta mostrando as semirreações e os respectivos cálculos.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre se a reação é espontânea ou não. Para isso, vamos usar os potenciais-padrão de redução que estão na tabela. Vamos precisar entender como identificar quais espécies vão perder ou ganhar elétrons (oxidação e redução) e calcular o potencial da célula para decidir se a reação rola naturalmente.
Passo 2
Primeiro, vamos olhar os potenciais-padrão de redução fornecidos:
Esses valores nos dizem a tendência de cada espécie a ganhar elétrons e se reduzir. Quanto mais positivo for o potencial, mais forte é a tendência de redução.
Passo 3
Agora, precisamos identificar qual será a meia-reação de oxidação e qual será a de redução na reação completa. Para isso, comparamos os potenciais de redução:
tem potencial V
tem potencial V
Como o cobre tem um potencial de redução mais positivo que o níquel, o cobre vai preferir reduzir, e o níquel vai oxidar.
Passo 4
Vamos escrever as duas meia-reações:
Meia-reação de redução (cátodo):
Meia-reação de oxidação (ânodo):
Como temos que oxidar o cobre, invertemos a meia-reação de redução do cobre:
Passo 5
Agora, vamos calcular o potencial padrão da célula () usando a fórmula:
Onde:
Substituindo:
Passo 6
Então, o potencial da célula é , que é positivo. Quando o é positivo, isso indica que a reação é espontânea na direção escrita.
Resposta
A reação é espontânea, já que o potencial da célula é .