Qual o potencial padrão da célula e o para cada uma das seguintes reações redox a

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você me deu uma reação redox e quer saber qual é o potencial padrão da célula ( ) e a variação da energia livre de Gibbs ( ) dessa reação a 25°C. Para resolver isso, a gente vai precisar entender as semi-reações de redução e oxidação envolvidas, consultar os potenciais padrão dessas semi-reações e usar umas fórmulas básicas de eletroquímica. Vamos passo a passo!

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as semi-reações de redução e oxidação na reação completa que você deu:
Aqui, o bromo ( ) está ganhando elétrons e sendo reduzido a íons brometo ( ), enquanto o cromo metálico ( ) está perdendo elétrons e sendo oxidado a íons cromo ( ). Vamos escrever as semi-reações:
Redução:
Oxidação:

Passo 3

Agora, precisamos encontrar os potenciais padrão de reduç��o ( ) para cada uma dessas semi-reações. Normalmente, a gente consulta uma tabela de potenciais padrão para isso. Vamos supor os seguintes valores (você pode verificar esses valores na tabela que estiver usando):
  • Para a redução do bromo:
  • Para a redução do cromo (o reverso da oxidação que temos):

Passo 4

Precisamos determinar qual meia-reação vai ser o cátodo (onde ocorre a redução) e qual vai ser o ânodo (oxidação). A regra é que a meia-reação com maior potencial de redução ocorre no cátodo.
Aqui, o potencial de redução do bromo (+1,07 V) é maior que o do cromo (-0,74 V). Então:
  • Cátodo (Redução):
  • Ânodo (Oxidação):
(Lembre-se que, para a oxidação, invertemos o sinal do potencial de redução.)

Passo 5

Vamos calcular o potencial padrão da célula ( ) usando a diferença entre o potencial do cátodo e do ânodo:
éáâ
Substituindo os valores:
é

Passo 6

Agora, vamos calcular a variação da energia livre de Gibbs ( ) usando a fórmula:
Onde:
  • é o número de elétrons transferidos na reação balanceada.
  • é a constante de Faraday, .
  • é o potencial padrão da célula.
Primeiro, identificamos . Na reação completa:
Cada molécula de ganha 2 elétrons para formar 2 , então no total são 6 elétrons transferidos.
Agora, substituindo na fórmula:
Convertendo para quilojoules:

Resposta

O potencial padrão da célula ( ) é de +0,33 V e a variação da energia livre de Gibbs ( ) é de -190,984 kJ/mol para a reação dada a 25°C.

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