Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 13.1 - Ex. 9
13.9-Calcule a energia livre de Gibbs padrão de reação das seguintes reações de células:
a) 2 Ce4+ (aq) + 3 I- (aq) → 2 Ce3+ (aq) + I3- (aq) E° célula = + 1,08 V
b) 2 Cr 3+ (aq) 3 Fe3+ (aq) → 2 Cr6+ (aq) + 3 Fe2+ (aq)
Passo 1
a)Galera, nessa questão a gente deita e rola, por que a fórmula que nós temos que usar é muito simples: ΔG = -nFE.
O importante aqui é saber o número de elétrons envolvidos nessa reação.
Vamos montar semi-reação de redução :
Ce4+ (aq) + 1 e- → Ce3+ (aq)
Agora, a de oxidação:
3 I- (aq) → I3- (aq) + 2 e-
Para equilibrar essa movimentação de elétrons temos que multiplicar a primeira reação por 2 :
2 Ce4+ (aq) + 2 e- → 2 Ce3+ (aq)
Observar que o número de elétrons são iguais tanto na oxidação quanto na redução. Logo o número de elétrons envolvidas na reação é 2.
Assim,
ΔG = - 2 x 96485 x 1,08 = - 208,4 Kj
Passo 2
b) Vamos montar semi-reação de oxidação :
Cr 3+ (aq) → Cr6+ (aq) + 3 e-
Maxxx pera aêêêê !!! A gente colocou Cr6+ mas esse cromo está em uma molécula que contém dois átomos dele e de certa forma, nós sumimos com o único jeito de resolvermos isso é multiplicar essa semi-reação por 2.
2 Cr 3+ (aq) → 2 Cr6+ (aq) + 6 e-
Agora, a de redução:
Fe3+ (aq) + 2 e- → Fe2+ (aq)
Para equilibrar essa movimentação de elétrons temos que multiplicar a segunda reação por 3 :
3 Fe3+ (aq) + 6 e- → 3 Fe2+ (aq)
Dessa forma, o número de elétrons envolvidos é 6.
Assim,
ΔG = - 6 x 96485 x -1,29 = 746,8 Kj
Resposta
a)-208,4 Kj
b) 746,8Kj