O trabalho produzido por uma pilha é proporcional à diferença de potencial (ddp) nela desenvolvida quando se une uma meia-pilha onde a reação eletrolítica de redução ocorre espontaneamente (cátodo) com outra meia pilha onde a reação eletrolítica de oxidação, ocorre espontaneamente (ânodo).
Com base nas semi-reações eletrolíticas acima, colocadas no sentido da oxidação, e seus respectivos potenciais, assinale a opção que indica os metais que produzirão maior valor de ddp quando combinados para formar uma pilha.
a) Cobre como cátodo e prata como ânodo.
b) Prata como cátodo e zinco como ânodo.
c) Zinco como cátodo e cádmio como ânodo.
d) Cádmio como cátodo e cobre como ânodo.
e) Ferro como cátodo e zinco como ânodo.
Com base nas semi-reações eletrolíticas acima, colocadas no sentido da oxidação, e seus respectivos potenciais, assinale a opção que indica os metais que produzirão maior valor de ddp quando combinados para formar uma pilha.
a) Cobre como cátodo e prata como ânodo.
b) Prata como cátodo e zinco como ânodo.
c) Zinco como cátodo e cádmio como ânodo.
d) Cádmio como cátodo e cobre como ânodo.
e) Ferro como cátodo e zinco como ânodo.
Passo 1
Beleza, galera! Vamos resolver esse exercício de eletroquímica juntos. A questão fala sobre pilhas, que são dispositivos que geram energia elétrica através de reações químicas. Nesse caso, a gente precisa encontrar qual combinação de metais vai criar a maior diferença de potencial (ddp) quando formam uma pilha. Para isso, vamos usar as informações das semi-reações eletrolíticas que a gente tem.
Passo 2
Primeiro, vamos listar todas as semi-reações que foram dadas, com seus respectivos potenciais de eletrodo (E):
Passo 3
Agora, precisamos entender como calcular a diferença de potencial da pilha (E
). A fórmula é:
Onde:
- C��todo é onde ocorre a redução (ganha elétrons).
- Ânodo é onde ocorre a oxidação (perde elétrons).
Como as semi-reações estão no sentido da oxidação, para encontrar o E do cátodo, precisamos inverter a reação de oxidação para a reação de redução e mudar o sinal do potencial.
Passo 4
Vamos analisar cada opção e calcular o E
:
Opção a) Cobre como cátodo e prata como ânodo.
- E
(Cu ) = +0,34 V - E
(Ag Ag ) = -0,80 V - E
= 0,34 - (-0,80) = 1,14 V
Opção b) Prata como cátodo e zinco como ânodo.
- E
(Ag ) = +0,80 V - E
(Zn Zn ) = +0,76 V - E
= 0,80 - 0,76 = 0,04 V
Opção c) Zinco como cátodo e cádmio como ânodo.
- E
(Zn ) = -0,76 V - E
(Cd Cd ) = +0,40 V - E
= -0,76 - 0,40 = -1,16 V (Não é uma pilha espontânea)
Op��ão d) Cádmio como cátodo e cobre como ânodo.
- E
(Cd ) = -0,40 V - E
(Cu Cu ) = -0,34 V - E
= -0,40 - (-0,34) = -0,06 V (Não é uma pilha espontânea)
Opção e) Ferro como cátodo e zinco como ânodo.
- E
(Fe ) = -0,44 V - E
(Zn Zn ) = +0,76 V - E
= -0,44 - 0,76 = -1,20 V (Não é uma pilha espontânea)
Resposta
A opção que indica os metais que produzirão o maior valor de ddp é a opção a) Cobre como cátodo e prata como ânodo com uma diferença de potencial de 1,14 V.
Exercícios relacionados
Indique o ânodo e o cátodo das pilhas construídas com os seguintes pares de metais:
Mg e Pb
Mg e Pb
Uma solução é
de íon chumbo. Juntando-se a esta solução cloreto de modo que a concentração de
seja
, haverá precipitação? R. não
Qual a concentração de íons prata (em mol/L) remanescente em uma solução de
, após a adição de HCl até atingir uma concentração final de
? R.
(FUVEST) - I e II são equações de reações que ocorrem em água, espontaneamente, no sentido indicado, em condições padrão.
I.
II.
Analisando tais reações, isoladamente ou em conjunto, pode-se afirmar que, em condições padrão, (explique sua resposta)
I.
II.
Analisando tais reações, isoladamente ou em conjunto, pode-se afirmar que, em condições padrão, (explique sua resposta)