Qual é o potencial padrão das reações abaixo, respectivamente, com base nos potenciais padrão das semirreações? Lembre-se de balancear a equação como vimos na aula.
Cu(s)+H(aq)^+ & Cu(aq)^2++H2(g) Cl2(g)+I(aq)^- & Cl(aq)^-+I2(s)
Dados das semirreações de redução:
Semirreação de redução varepsilon red ^circ(V)
Cu(aq)^2++2 e^- Cu(s) +0,34
2 H(aq)^++2 e^- H2(g) 0,00
I2(s)+2 e^- 2 I(aq)^- +0,54
Cl2(g)+2 e^- 2 Cl(aq)^- +1,36
a) -0,34 V e +0,82 V

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a pergunta está pedindo. Temos duas reações químicas e precisamos descobrir o potencial padrão delas usando os potenciais padrão das semirreações de redução que foram fornecidos. Para isso, vamos precisar entender como balancear as equações e como usar os potenciais de redução para encontrar o potencial da reação completa.

Passo 2

Primeiro, vamos focar na primeira reação:
Cu(s) + H^+(aq) Cu^2+(aq) + H2(g)
Aqui, o cobre metálico ( ) está reagindo com íons hidrogênio ( ) para formar íons cobre ( ) e gás hidrogênio ( ).

Passo 3

Vamos balancear essa equação. Observando os elementos:
  • Cobre: 1 átomo de Cu de cada lado.
  • Hidrogênio: 1 Cu(s) + 2,H^+(aq) Cu^2+(aq) + H2(g) de um lado e 2 no do outro. Então, precisamos de 2 para balancear.
  • Já está balanceado.
Então, a equação balanceada fica:

Passo 4

Agora, vamos identificar as semirreações envolvidas. Para isso, vemos qual espécie está sendo oxidada e qual está sendo reduzida.
  • Oxidação:
  • Redução:

Passo 5

Pegamos os potenciais de redução fornecidos:
  • varepsilonox(Cu) = -0,34,V :
  • :
Como a semirreação de cobre está no sentido oposto (oxidação), seu potencial de oxidação será o negativo do potencial de redução:

Passo 6

O potencial padrão da reação completa ( varepsilonreação = varepsilonred(H^+) + varepsilonox(Cu) çã) é dado pela soma do potencial de redução da espécie que está sendo reduzida e do potencial de oxidação da espécie que está sendo oxidada:
varepsilonreação = 0,00,V + (-0,34,V) = -0,34,V çã
Substituindo os valores:
çã

Passo 7

Agora, vamos para a segunda reação:
Cl2(g) + I^-(aq) Cl^-(aq) + I2(s)
Vamos balancear essa equação também.

Passo 8

Balanceando os elementos:
  • Cloro: 2 átomos de Cl2 para formar 2 Cl2(g) + 2,I^-(aq) 2,Cl^-(aq) + I2(s) .
  • Iodo: 2 para formar .
A equação balanceada fica:

Passo 9

Identificamos as semirreações:
  • Oxidação:
  • Redução:

Passo 10

Pegamos os potenciais de redução fornecidos:
  • varepsilonox(I^-) = -0,54,V :
  • :
Como a semirreação de iodo está no sentido oposto (oxidação), seu potencial de oxidação será o negativo do potencial de redução:

Passo 11

Calculamos o potencial padrão da segunda reação:
varepsilonreação = varepsilonred(Cl2) + varepsilonox(I^-) çã
Substituindo os valores:
varepsilonreação = +1,36,V + (-0,54,V) = +0,82,V çã

Resposta

O potencial padrão das reações é, respectivamente, e .

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