Exercícios Resolvidos de Células Galvânicas

IQSC – USP. Lista de Eletroquímica. Professor Eder. Questão 03.

Para as pihas:

C d s + N i a q 2 + → C d a q 2 + + N i s

N i ( s ) + 2 A g ( a q ) + → N i ( a q ) 2 + + 2 A g ( s )

Indique quais as semi-reações, quais os processos de oxidação e redução e quais o agentes oxidantes e redutores em cada caso. Qual o anodo e qual o catodo. Qual a direção do fluxo de elétrons, no caso de um condutor externo fechando o circuito, e qual a direção dos íons da ponte salina, sendo o nitrato de sódio o eletrólito no primeiro caso e o nitrato de potássio no segundo.

Passo 1

Para a primeira reação:

  • Semi-reação de oxidação: o C d 0 perde dois elétrons, formando C d 2 + . Com isso, o eletrodo de cádmio é corroído.
  • C d ( s ) → C d ( a q ) 2 + + 2 e -

  • Semi-reação de redução: o N i 2 + ganha dois elétrons, formando N i 0 . Portanto, o eletrodo de níquel sofre deposição.
  • N i ( a q ) 2 + + 2 e - → N i ( s )

  • O agente oxidante é aquele que sofre redução: N i ( a q ) 2 +
  • O agente redutor é aquele que sofre oxidação: C d ( s )
  • Anodo é onde ocorre a oxidação: eletrodo de cádmio.
  • Catodo é onde ocorre a redução: eletrodo de níquel.
  • Os elétrons migram em direção ao cátodo (+). Portanto, saem do cádmio para o níquel.
  • Na ponte salina contendo N a N O 3 : o N a ( a q ) + (cátion), migra para o catodo e o N O 3 ( a q ) - (ânion) migra para o anodo.
  • Passo 2

    Para a segunda reação:

  • Semi-reação de oxidação: o N i 0 perde dois elétrons, formando N i 2 + . Com isso, o eletrodo de níquel é corroído.
  • N i ( s ) → N i ( a q ) 2 + + 2 e -

  • Semi-reação de redução: o A g + ganha um elétron, formando A g 0 . Portanto, o eletrodo de prata sofre deposição.
  • A g ( a q ) + + e - → A g ( s )

    Obs: embora na reação global essa semi-reação apareça multiplicada por dois, aqui a gente escreve ela assim, ok? Com os menores coeficientes inteiros possível!

  • O agente oxidante é aquele que sofre redução: A g ( a q ) +
  • O agente redutor é aquele que sofre oxidação: N i ( s )
  • Anodo é onde ocorre a oxidação: eletrodo de níquel.
  • Catodo é onde ocorre a redução: eletrodo de prata.
  • Os elétrons migram em direção ao cátodo (+). Portanto, saem do níquel para a prata.
  • Na ponte salina contendo K N O 3 : o K ( a q ) + (cátion), migra para o catodo e o N O 3 ( a q ) - (ânion) migra para o anodo.
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Resposta

Primeira reação:

Semi-reação de oxidação: C d ( s ) → C d ( a q ) 2 + + 2 e -

Semi-reação de redução: N i ( a q ) 2 + + 2 e - → N i ( s )

Agente oxidante: N i ( a q ) 2 +

Agente redutor: C d ( s )

Anodo: eletrodo de cádmio.

Catodo: eletrodo de níquel.

Elétrons migram em direção ao cátodo (+).

N a ( a q ) + migra para o catodo e o N O 3 ( a q ) - migra para o anodo.

Segunda reação:

Semi-reação de oxidação: N i ( s ) → N i ( a q ) 2 + + 2 e -

Semi-reação de redução: A g ( a q ) + + e - → A g ( s )

Agente oxidante: A g ( a q ) +

Agente redutor: N i ( s )

Anodo: eletrodo de níquel.

Catodo: eletrodo de prata.

Elétrons migram em direção ao cátodo (+).

K ( a q ) + migra para o catodo e o N O 3 ( a q ) - migra para o anodo.

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