QUESTÃO: Esboce uma célula galvânica em que ocorre a seguinte reação a
:
b) Determine o
e o
da reação quando as concentrações de
e
forem, respectivamente,
e
.
b) Determine o
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente criar uma célula galvânica onde ocorre a reação entre íons de ouro (Au³⁺) e chumbo sólido (Pb). A gente vai trabalhar com eletroquímica, especificamente potenciais de eletrodo, e depois calcular o potencial padrão da célula (E°), o potencial na condição atual (E) e a variação da energia livre da reação (ΔG). Para isso, vamos precisar das tabelas de potenciais padrão de redução e usar algumas fórmulas importantes como a equação de Nernst e a relação entre ΔG e E.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as duas semi-reações envolvidas na reação global:
-
Redução do Au³⁺ a Au(s):O potencial padrão de redução (E°) para essa reação é geralmente encontrado na tabela de potenciais padrão.
-
Oxidação do Pb(s) a Pb²⁺:Como essa reação é uma oxidação, usamos o potencial de redução da reação inversa e mudamos o sinal.
Passo 3
Agora, vamos buscar os valores dos potenciais padrão de redução (E°) para cada meia-reação:
- Au³⁺/Au(s): Supondo que o valor seja
- Pb²⁺/Pb(s):
Nota: Esses valores podem variar ligeiramente dependendo da tabela utilizada, então sempre confira na sua tabela de referência.
Passo 4
Vamos calcular o potencial padrão da célula (E°):
Aqui, o cátodo é onde ocorre a redução (Au³⁺ a Au) e o ânodo onde ocorre a oxidação (Pb a Pb²⁺).
Passo 5
Agora, vamos usar a equação de Nernst para encontrar o potencial da célula nas condições dadas:
Onde:
-
é o número de elétrons transferidos na reação balanceada. -
é o quociente de reação.
Primeiro, balanceamos a reação:
Aqui,
elétrons.
O quociente de reação
é dado por:
Substituindo os valores:
Agora, aplicando na equação de Nernst:
Calculando o log:
Então:
Arredondando:
Passo 6
Para encontrar a variação da energia livre (
), usamos a relação:
Onde:
-
elétrons -
(constante de Faraday) -
Calculando:
Resposta
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OUESTÃO: Faça o balanceamento das reações abaixo e identifique quem é o agente redutor, quem é o agente oxidante, quem reduz e quem oxida.
c) (meio básico)
c)
OUESTÃO: Faça o balanceamento das reações abaixo e identifique quem é o agente redutor, quem é o agente oxidante, quem reduz e quem oxida.
b) (meio ácido)
b)
OUESTÃO: Para as moléculas abaixo indique a:
i) Estrutura de Lewis;
ii) Geometria dos pares de elétrons (geometria dos domínios de elétrons);
iii) Geometria molecular;
iv) Hibridização do átomo central.
b)
i) Estrutura de Lewis;
ii) Geometria dos pares de elétrons (geometria dos domínios de elétrons);
iii) Geometria molecular;
iv) Hibridização do átomo central.
b)
OUESTÃO: Para as moléculas abaixo indique a:
i) Estrutura de Lewis;
ii) Geometria dos pares de elétrons (geometria dos domínios de elétrons);
iii) Geometria molecular;
iv) Hibridização do átomo central.
a)
i) Estrutura de Lewis;
ii) Geometria dos pares de elétrons (geometria dos domínios de elétrons);
iii) Geometria molecular;
iv) Hibridização do átomo central.
a)