Potenciais-Padrão de Redução ( E red ^ red ) Volt (V)
Zn^2+ (aq)+2 e^- longrightarrow Zn(s) -0,76
Ni^2+ (a q)+2 e^- longrightarrow Ni(s) -0,23
Cu^2+ (aq)+2 e^- longrightarrow Cu(s) +0,34
c) Mencione se a equação Cu(s)+Ni^2+ ( aq ) longrightarrow Cu^2+ ( aq )+Ni(s) 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:
cc Redução & Potencial (V) hline Zn^2+(aq) + 2e^- longrightarrow Zn(s) & -0,76 Ni^2+(aq) + 2e^- longrightarrow Ni(s) & -0,23 Cu^2+(aq) + 2e^- longrightarrow Cu(s) & +0,34 çã
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):
Cu^2+(aq) + 2e^- longrightarrow Cu(s) Ered = +0,34 , V
Meia-reação de oxidação (ânodo):
Como temos que oxidar o cobre, invertemos a meia-reação de redução do cobre:
Cu(s) longrightarrow Cu^2+(aq) + 2e^- Eox = -0,34 , V

Passo 5

Agora, vamos calcular o potencial padrão da célula ( Ecélula^circ = Ecátodo^circ - Eânodo^circ é) usando a fórmula:
Ecélula^circ = +0,34 , V - (-0,34 , V) = +0,68 , V éáâ
Onde:
  • á
  • â
Substituindo:
é

Passo 6

Então, o potencial da célula é , que é positivo. Quando o é é positivo, isso indica que a reação é espontânea na direção escrita.

Resposta

A reação é espontânea, já que o potencial da célula é .

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