Para a reação redox a seguir,
Cl2(g)+2 I^-(aq) <=ftharpoons 2 Cl^-(aq)+I2(s)
Escreva as semirreações de oxidação e de redução, calcule o potencial padrão da célula ( E^circ, volts) e diga se a reação é espontânea ou nãoespontânea.
Dados Potenciais-padrão de redução:
E^circ(Cl2 / Cl^-)=+1,36 V
E^circ(I2 / I^-)=-0,54 V

Passo 1

Vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma reação redox:
Cl2(g) + 2 I^-(aq) <=ftharpoons 2 Cl^-(aq) + I2(s)
O conteúdo principal aqui é sobre Reações de Oxidação-Redução (Redox), envolvendo potenciais-padrão de redução. Para resolver, precisamos:
  1. Escrever as semirreações de oxidação e redução.
  2. Calcular o potencial padrão da célula ( E^circ).
  3. Determinar se a reação é espontânea ou não.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o que está sendo oxidado e o que está sendo reduzido na reação.
  • Redução ocorre quando uma espécie ganha elétrons.
  • Oxidação ocorre quando uma espécie perde elétrons.
Na reação dada:
  • Cl₂ está ganhando elétrons e se transformando em Cl⁻, então Cl₂ está sendo reduzido.
  • I⁻ está perdendo elétrons e se transformando em I₂, então I⁻ está sendo oxidado.

Passo 3

Agora, vamos escrever as semirreações de redução e oxidação separadamente.
Semirreação de Redução (Cl₂ ganhando elétrons):
Cl2(g) + 2 e^- 2 Cl^-(aq)
Aqui, Cl₂ ganha 2 elétrons (e⁻) para formar Cl⁻.
Semirreação de Oxidação (I⁻ perdendo elétrons):
2 I^-(aq) I2(s) + 2 e^-
Aqui, I⁻ perde 2 elétrons para formar I₂.

Passo 4

Com as semirreações em mãos, vamos calcular o potencial padrão da célula ( E^circ). A fórmula para isso é:
E^circcélula = E^circcátodo - E^circânodo éáâ
Onde:
  • Cátodo é onde ocorre a redução.
  • Ânodo é onde ocorre a oxidação.

Passo 5

Vamos identificar os potenciais-padrão de redução fornecidos:
  • E^circ(Cl2 / Cl^-) = +1,36 , V (semirreação de redução)
  • E^circ(I2 / I^-) = -0,54 , V (semirreação de redução)
Como a semirreação de oxidação é a inversa da redução de I₂ para I⁻, o potencial de oxidação será o oposto:
  • E^circânodo = -(-0,54) , V = +0,54 , Vâ

Passo 6

Substituindo os valores na fórmula do potencial da célula:
E^circcélula = 1,36 , V - 0,54 , V = 0,82 , V é

Passo 7

Para determinar se a reação é espontânea, observamos o sinal de E^circcélulaé:
  • Se E^circcélula > 0é, a reação é espontânea.
  • Se E^circcélula < 0é, a reação não é espontânea.
Como E^circcélula = +0,82 , Vé, que é positivo, a reação é espontânea.

Resposta

As semirreações são:
  • Redução: Cl2(g) + 2 e^- 2 Cl^-(aq)
  • Oxidação: 2 I^-(aq) I2(s) + 2 e^-
O potencial padrão da célula é 0,82 , V, e a reação é espontânea.

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