Preveja a E^circ da seguinte célula voltaica (utilize as tabelas com os valores padrões das semi reações):
a) Pt(s)|Cr^3+(aq), Cr^2+(aq)||Cu^2+(aq)| Cu(s)

Passo 1

Beleza! Vamos resolver esse exercício de célula voltaica juntos. O que precisamos fazer aqui é calcular o potencial padrão da célula ( E^circ) que envolve cromo e cobre. Para isso, vamos usar as tabelas de potenciais padrão das semi-reações. Vamos precisar entender as semi-reações de redução e oxidação envolvidas e como combinar esses valores para obter o E^circ total da célula.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as duas semi-reações que ocorrem na célula. Temos o cromo e o cobre envolvidos. Precisamos saber qual vai ser oxidado e qual será reduzido.

Passo 3

Vamos buscar na tabela os potenciais padrão de redução para cada metal:
  • Para o cromo: Cr^3+ + e^- Cr^2+ E^circ = -0,41, V
    - Para o cobre:
    Cu^2+ + 2e^- Cu E^circ = +0,34, V

Passo 4

Agora, determinamos qual reação será a redução e qual será a oxidação. A reação com maior potencial de redução será a que ocorre como redução. Comparando, o cobre tem um potencial de +0,34 V, maior que o do cromo (-0,41 V). Então:
  • Redução: Cu^2+ + 2e^- Cu E^circredução = +0,34, Vçã
  • Oxidação: Cr^2+ Cr^3+ + e^- E^circoxidação = +0,41, Vçã
    (Note que invertemos o sinal para a reação de oxidação.)

Passo 5

Precisamos balancear os elétrons para que o número de elétrons perdidos na oxidação seja igual ao ganho na redução. A oxidação do cromo libera 1 elétron, enquanto a redução do cobre consome 2 elétrons. Então, multiplicamos a reação de oxidação por 2:
  • Oxidação ajustada: 2,Cr^2+ 2,Cr^3+ + 2,e^-

Passo 6

Agora, somamos as duas semi-reações balanceadas:
2,Cr^2+ + Cu^2+ 2,Cr^3+ + Cu

Passo 7

Finalmente, calculamos o potencial da célula ( E^circcélulaé) usando a fórmula:
E^circcélula = E^circredução - E^circoxidaçãoéçãçã
Substituindo os valores:
E^circcélula = 0,34,V - (-0,41,V) = 0,34,V + 0,41,V = 0,75,Vé

Resposta

O potencial padrão da célula voltaica é de 0,75,V.

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