Têm-se os seguintes valores de E^circ red para as reações abaixo:
Ni^2+(aq)+2 e^- Ni(s) E^circ red =-0,28 V
Ce^4+(aq)+e^- Ce^3+(aq) E^circ red =+1,61 V
(a) Escreva as reações que ocorrem nas semi-células (anodo e catodo) e a reação global.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de eletroquímica! O enunciado nos dá dois valores de potencial padrão de redução ( E^circred) para duas reações. Precisamos descobrir qual reação ocorre no ânodo e qual ocorre no cátodo, e então escrever a reação global da célula eletroquímica.

Passo 2

Primeiro, lembremos que em uma célula eletroquímica, a reação que tem maior potencial de redução ocorre no cátodo (redução), e a que tem menor potencial de redução ocorre no ânodo (oxidação). Olhando os valores:
  • Ni^2+(aq) + 2 e^- Ni(s) E^circred = -0,28 V
  • Ce^4+(aq) + e^- Ce^3+(aq) E^circred = +1,61 V
Como o cério ( Ce^4+) tem um potencial de redução mais alto, ele vai agir como o cátodo e será reduzido. O níquel ( Ni^2+) com potencial de redução mais baixo vai agir como o ânodo e será oxidado.

Passo 3

Agora, vamos escrever as meias-reações para o ânodo e o cátodo.
Cátodo (Redução):
Ce^4+(aq) + e^- Ce^3+(aq)
Ânodo (Oxidação):
Como a meia-reação do ânodo é a reversa da redução, invertemos a reação do níquel e mudamos o sinal do potencial.
Ni(s) Ni^2+(aq) + 2 e^-

Passo 4

Precisamos equilibrar os elétrons transferidos nas duas meias-reações para que se cancelem na reação global. O cátodo ganha 1 elétron e o ânodo perde 2 elétrons. Para igualar, multiplicamos a reação do cátodo por 2:
Cátodo (ajustado):
2 , Ce^4+(aq) + 2 , e^- 2 , Ce^3+(aq)
Ânodo:
Ni(s) Ni^2+(aq) + 2 , e^-

Passo 5

Agora, somamos as duas meias-reações, cancelando os elétrons:
2 , Ce^4+(aq) + 2 , e^- & 2 , Ce^3+(aq) Ni(s) & Ni^2+(aq) + 2 , e^- hline 2 , Ce^4+(aq) + Ni(s) & 2 , Ce^3+(aq) + Ni^2+(aq)

Resposta

A reação global da célula eletroquímica é:
2 , Ce^4+(aq) + Ni(s) 2 , Ce^3+(aq) + Ni^2+(aq)

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