Usando a tabela de potenciais, calcule os potenciais das seguintes células, de as semirreações e reação global:
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente recebeu uma célula eletroquímica representada assim:
Zn(s)|Zn^2+(aq)||Cr^3+(aq)| Cr(s)
O que a gente precisa fazer é calcular os potenciais elétricos dessa célula, identificar as semirreações de oxidação e redução, e depois montar a reação global. Para isso, vamos precisar da tabela de potenciais padrão de redução. Vamos resolver isso passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as duas espécies químicas envolvidas na célula: o zinco (Zn) e o cromo (Cr). Cada uma delas participa de uma semirreação de redução ou oxidação. Para descobrir qual faz o quê, vamos consultar a tabela de potenciais padrão.
Na tabela, geralmente encontramos as semirreações de redução. Vamos buscar os potenciais padrão para cada uma:
Zinco (Zn):
Zn^2+(aq) + 2e^- Zn(s) E^circ = -0,76 , V
Cromo (Cr):
Cr^3+(aq) + 3e^- Cr(s) E^circ = -0,74 , V
Passo 3
Agora que temos os potenciais padrão, vamos decidir qual metal será o ânodo e qual será o cátodo. Lembrando que:
Ânodo: Local onde ocorre a oxidação.
Cátodo: Local onde ocorre a redução.
O metal com o potencial de redução mais alto vai ser o cátodo (reduz mais facilmente), e o outro será o ânodo.
Comparando os potenciais:
E^circZn^2+/Zn = -0,76 , V
E^circCr^3+/Cr = -0,74 , V
Como -0,74 , V é maior que -0,76 , V, o cromo será o cátodo e o zinco será o ânodo.
Passo 4
Vamos escrever as semirreações de oxidação e redução com base nisso:
Semirreação de Oxidação (ânodo): Aqui o zinco perde elétrons.
Zn(s) Zn^2+(aq) + 2e^-
Semirreação de Redução (cátodo): Aqui o cromo ganha elétrons.
Cr^3+(aq) + 3e^- Cr(s)
Passo 5
Para encontrar o potencial da célula (E^circcélulaé), usamos a fórmula:
Agora, vamos montar a reação global balanceando os elétrons. Observamos que o número de elétrons nas semirreações são diferentes (2 para o zinco e 3 para o cromo). Precisamos encontrar o mínimo múltiplo comum, que é 6.
Multiplicamos as semirreações para igualar os elétrons: