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 .

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:
  1. Redução do Au³⁺ a Au(s):
    O potencial padrão de redução (E°) para essa reação é geralmente encontrado na tabela de potenciais padrão.
  2. 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°):
éáâ
Aqui, o cátodo é onde ocorre a redução (Au³⁺ a Au) e o ânodo onde ocorre a oxidação (Pb a Pb²⁺).
é

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

, e .

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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)
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)
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)
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)