Preveja a da seguinte célula voltaica (utilize as tabelas com os valores padrões das semi reações):
a)
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: