Preveja se as seguintes reações ocorreriam espontaneamente em solução aquosa a :
a)
Passo 1
Beleza, vamos analisar essa reação química para ver se ela acontece sozinha em água a 25°C. A matéria que estamos lidando aqui é de reações de oxirredução (redox), onde tem transferência de elétrons entre substâncias. Para resolver isso, a gente vai precisar olhar as potenciais de redução padrão dos elementos envolvidos, que vão nos mostrar qual substância tem mais facilidade para ganhar ou perder elétrons.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as espécies que estão passando por oxidação e redução na reação:
Aqui, o cálcio metálico () está perdendo elétrons para se transformar em , ou seja, está sendo oxidado. Já o íon cádmio () está ganhando elétrons para se transformar em cádmio metálico (), então está sendo reduzido.
Passo 3
Agora, precisamos consultar as potenciais de redução padrão () para cada meia-reação:
Esses valores indicam a tendência de cada metal para ganhar elétrons. Quanto mais positivo o , maior a tendência para a redução ocorrer.
Passo 4
Para determinar o potencial da célula (), usamos a fórmula:
Aqui, o cádmio está no cátodo (redução) e o cálcio no ânodo (oxidação). Então:
Como o é positivo, isso indica que a reação é espontânea.
Resposta
A reação ocorre espontaneamente em solução aquosa a com um potencial de célula de .