Nas reações abaixo, diga quem são os agentes redutor e oxidante e com o auxílio de uma tabela de potenciais de oxidação-redução, calcule o potencial de cada célula eletroquímica:
a) Ni(s)+2 Ag^+ (aq) Ni^2+ (aq)+2 Ag^0 (s)
b) Fe(s)+Pb^2+ (aq) Fe^2+ ( aq )+Pb^0 (s)
c) Cu(s)+Ni^2+ (aq) Cu^2+ (aq)+Ni^0 (s)

Passo 1

Beleza, temos aqui três reações de oxidorredução. Nosso objetivo é identificar quem está sendo oxidado e reduzido em cada uma delas e, usando uma tabela de potenciais de redução, calcular o potencial de cada célula eletroquímica. Vamos precisar lembrar dos conceitos de agente redutor (que perde elétrons) e agente oxidante (que ganha elétrons), além de saber como usar os potenciais padrão para calcular o da célula.

Passo 2

Vamos começar com a primeira reação:
Ni(s) + 2 Ag^+(aq) Ni^2+(aq) + 2 Ag(s)
Aqui, o níquel metálico ( ) está perdendo elétrons e se transformando em íon . Isso significa que o está sendo oxidado. Por outro lado, o íon prata ( ) está ganhando elétrons e se transformando em prata metálica ( ), então o está sendo reduzido.

Passo 3

Agora, vamos usar a tabela de potenciais de redução padrão ( Ag^+ + e^- Ag E^circ = +0,80 , V ) para encontrar os valores:
  • Para a redução da prata:
    Ni^2+ + 2e^- Ni E^circ = -0,25 , V
  • Para a redução do níquel:
    Ni Ni^2+ + 2e^- E^circ = +0,25 , V
Como o níquel está sendo oxidado, precisamos inverter o sinal do seu potencial:

Passo 4

Agora, calculamos o potencial da célula ( E^circcélula = E^circcátodo - E^circânodo é) usando a fórmula:
E^circcélula = 0,80 , V - 0,25 , V = 0,55 , V éáâ
Aqui, o cátodo é onde ocorre a redução ( ) e o ânodo é onde ocorre a oxidação ( ).
é

Passo 5

Agora, vamos para a segunda reação:
Fe(s) + Pb^2+(aq) Fe^2+(aq) + Pb(s)
Aqui, o ferro metálico ( ) está perdendo elétrons e se tornando , então o está sendo oxidado. O íon chumbo ( ) está ganhando elétrons e se transformando em chumbo metálico ( ), logo, está sendo reduzido.

Passo 6

Vamos aos potenciais padrão:
  • Para a redução do chumbo:
    Pb^2+ + 2e^- Pb E^circ = -0,13 , V
  • Para a redução do ferro:
    Fe^2+ + 2e^- Fe E^circ = -0,44 , V
Como o ferro está sendo oxidado, invertemos o sinal do seu potencial:
Fe Fe^2+ + 2e^- E^circ = +0,44 , V

Passo 7

Calculamos o potencial da célula:
E^circcélula = E^circcátodo - E^circânodo = (-0,13 , V) - (+0,44 , V) = -0,57 , V éáâ

Passo 8

Finalmente, vamos para a terceira reação:
Cu(s) + Ni^2+(aq) Cu^2+(aq) + Ni(s)
Aqui, o cobre metálico ( ) está perdendo elétrons e se transformando em , então o está sendo oxidado. O íon níquel ( ) está ganhando elétrons e se transformando em níquel metálico ( ), logo, está sendo reduzido.

Passo 9

Consultando a tabela de potenciais:
  • Para a redução do níquel:
    Ni^2+ + 2e^- Ni E^circ = -0,25 , V
  • Para a redução do cobre:
    Cu^2+ + 2e^- Cu E^circ = +0,34 , V
Como o cobre está sendo oxidado, invertemos o sinal do seu potencial:
Cu Cu^2+ + 2e^- E^circ = -0,34 , V

Passo 10

Calculamos o potencial da célula:
E^circcélula = E^circcátodo - E^circânodo = (-0,25 , V) - (-0,34 , V) = +0,09 , V éáâ

Resposta

c) O agente redutor é e o agente oxidante é . O potencial da célula eletroquímica é .

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