13.49- Seja a célula A g s | A g a q + (5 mmol/L) || A g a q +   ( 0,15 m o l L ) | A g s . (a) Será que ela pode fornecer trabalho ? (b) Se for o caso, qual é o trabalho máximo que ela pode fornecer (por mol de Ag)

Passo 1

a)Sim, a energia livre de Gibbs é uma medida da energia que está livre para realizar o trabalho de não expansão. O trabalho de não expansão, w e , é qualquer tipo de trabalho que não seja devido à expansão contra uma pressão e inclui o trabalho elétrico e mecânico. Como o trabalho de não expansão inclui o trabalho elétrico – trabalho de empurrar elétrons em um circuito elétrico-, ele é a base da geração química de energia elétrica.

Passo 2

b)Gente, a primeira coisa que nós vamos fazer aqui é escrever as meia reações:

A g s → A g a q + +   1   e -

A g a q + +   1   e - → A g s

Galerissss, como o produto da oxidação é a espécie que reduz o potencial dessa célula é zero.

Nossa, pera aêêê !!!! Isso não está certo ! as concentrações das espécies aquosas são diferentes de 1 mol/L. Para descobrirmos o E c é l u l a temos que usar a equação de nerst:

E c é l u l a =   E c é l u l a o - 0,05917 n log ⁡ Q

E c é l u l a o ,e o número de elétrons nós já temos.

Antes de usarmos a fórmula, vamos determinar o Q da reação:

Q = A g + A g +

Q = 5 * 10 - 3 0,15

Q = 0,033   m o l / L

Passo 3

Agora sim vamos usar a fórmula:

E c é l u l a =   0 - 0,05917 log ⁡ 0,033

E c é l u l a =   0,0877   V

Você pode estar se perguntando..... O que tudo isso tem a ver com o trabalho da célula ???

Gente, o trabalho de um célula eletrolítica é igual a variação da energia livre de gibbs. Dessa forma,

∆ G = w e

∆ G =   - n F E

∆ G =   - 1 × 96485 × 0,0877

∆ G = - 8,46   K j / m o l

O trabalho máximo de não expansão é de 8,4 Kj/mol

Resposta

a)Sim

b)8,4 Kj/mol

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