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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. 16

Escreva as meias-reações e projete uma célula galvânica (escreva o diagrama de célula) para estudar cada uma das seguintes reações:

  1. P b ( N O 3 ) 2 ( a q ) + K 2 S O 4 ( a q ) → P b S O 4 ( s )   + 2 K N O 3 ( a q ) , uma reação de precipitação;
  2. O H a q , c o n c e n t r a d o - → O H a q , d i l u i d o - , ;
  3. N a ( s ) +   2   S ( s ) →   N a a q + +   S a q 2 - , a reação na célula de sódio enxofre.

Passo 1

Bora pra mais umaa!

Animadíssimo? Espero que sim !

Antes de começar vamos lembrar que a oxidação (perda de elétrons) ocorre no anodo e a redução (ganho de elétrons) ocorre no catodo.

Primero vamos identificar a equação iônica geral:

P b a q 2 + + S O 4 a q 2 - → P b S O 4 ( s )

Os íons K + e N O 3 - são íons espectadores, ou seja, não irão reagir.

Então, as meias reações para esta reação são:

C a t o d o :         P b S O 4 ( s ) + 2 e - → P b ( s ) + S O 4 s 2 -    

A n o d o :         P b ( s ) → P b a q + + 2 e -

Então a equação geral é:

P b a q 2 + + S O 4 a q 2 - → P b S O 4 ( s )

Exatamente a que obtemos anteriormente, não é?

Vocês podem estar se perguntando: cadê os outros termos? Como eles estão na forma de íons ali dentro da solução, eles podem interagir com os cátions e ânions, formando P b ( N O 3 ) 2 e K 2 S O 4 .

Um diagrama de células para esse processo favorável é:

A n o d o C a t o d o

Ou seja:

P b S O 4 ( s ) | P b ( s ) P b a q + | P b ( s )

E é só isso na letra a!

Passo 2

Na letra b, as meias reações para podem ser:

C a t o d o :         O 2 ( g ) + 2 H 2 O   ( l ) + 4 e - → 4 O H -   ( a q ,   c o n c e n t r a d o )

A n o d o :         4 O H -   ( a q ,   d i l u i d o ) → O 2 ( g ) + 2 H 2 O   ( l ) + 4 e -

Então a equação geral ficará assim:

4 O H -   ( a q ,   d i l u i d o ) → 4 O H -   ( a q ,   c o n c e n t r a d o )

Ou:

O H -   ( a q ,   d i l u i d o ) → O H -   ( a q ,   c o n c e n t r a d o )

Como a platina pode ser usada como catalisador para esta reação

P t ( s ) | O 2 ( g ) | O H a q ,   d i l u i d o - O H -   ( a q ,   c o n c e n t r a d o ) | O 2 g | P t ( s )

Passo 3

Na letra c, as meias reações para podem ser:

C a t o d o :           S 2 - ( a q ) + 2 e - → S ( s )

A n o d o :       2   N a ( s ) → 2 N a a q + + 2 e -  

Então a equação geral ficará assim:

S 2 - ( a q ) + 2   N a ( s ) →   S ( s ) + 2 N a a q +

Então o digrama pode ser:

N a ( s ) | N a a q +   S 2 - ( a q ) | S ( s )

E é isso ai!

Resposta

  1. C a t o d o :         P b S O 4 ( s ) + 2 e - → P b ( s ) + S O 4 s 2 - ,    

    2. A n o d o :         P b ( s ) → P b a q + + 2 e - ,

    P b S O 4 ( s ) | P b ( s ) P b a q + | P b ( s ) ;

  2. C a t o d o :         O 2 ( g ) + 2 H 2 O   ( l ) + 4 e - → 4 O H -   ( a q ,   c o n c e n t r a d o ) ,

    3. A n o d o :         4 O H -   ( a q ,   d i l u i d o ) → O 2 ( g ) + 2 H 2 O   ( l ) + 4 e - ,

    P t ( s ) | O 2 ( g ) | O H a q ,   d i l u i d o - O H -   ( a q ,   c o n c e n t r a d o ) | O 2 g | P t ( s ) ;

  3. C a t o d o :           S 2 - ( a q ) + 2 e - → S ( s ) ,

A n o d o :       2   N a ( s ) → 2 N a a q + + 2 e - ;

N a ( s ) | N a a q +   S 2 - ( a q ) | S ( s ) .

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