Considere a célula seguinte a 500 K e responda:

A g s   A g + a q ,   7,5 × 10 - 3   m o l .   L - 1   A g + a q ,   0,35   m o l . L - 1 A g s

  1. Esta célula pode realizar trabalho? Justifique
  2. Qual é o trabalho máximo teórico que pode ser extraído (por mol de Ag)?

Passo 1

Fala aí, galera!!! A primeira coisa é a gente lembrar da relação de trabalho em uma célula:

W = - n F E

Onde

E = E 0 - R T n F l n Q

E que Q = P r o d u t o s R e a g e n t e s

A partir dessas equações a gente já observa uma coisa, o trabalho ele é dependente da concentração de produto e reagentes, e isso inclui serem as mesmas espécies ou não. Portanto, já antecipando nossa letra (a): sim, podemos obter trabalhar porque temos uma diferença de concentração entre os íons Ag+

Passo 2

(b) As semi-reações que ocorrem no catodo e no anodo são:

Catodo: A g + a q , c a t + 1 e - → A g s                   E 0 = + 0,80   V

Anodo: A g s → A g + a q ,   a n + 1 e -                     E 0 =   - 0,80   V

Reação global: A g + a q ,   c a t ⇋ A g + ( a q ,   a n ) E 0 = 0

E aí,o que fazemos agora com isso? Novamente podemos lembrar da equação de trabalho e calcular esse trabalho máximo!!!

W = - n F E = - n F E 0 - R T n F l n Q = - n F   R T n F ln ⁡ A g + , a n A g + ,   c a t

W = R T ln ⁡ A g + , a n A g + ,   c a t = 8,3145 × 500 × ln ⁡ 7,5 × 10 - 3 0,35 = 15 ,   98 k J m o l

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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