Enunciado

  1. Calcule a voltagem a 25 ℃ de uma pilha eletroquímica que consiste em cádmio puro imerso em uma solução 2   x   10 - 3 M de íons C D 2 + e ferro puro em uma solução 0,4   M de íons F e 2 + .
  2. Escreva a reação eletroquímica espontânea.

Passo 1

Pra resolver essa questão a gente vai usar a fórmula do potencial da pilha em função das concentrações:

∆ V = V 2 0 - V 1 0 - R T n F ln ⁡ M 1 n + M 2 n +

Onde V i 0 é o potencial padrão do eletrodo e M i n + são as concentrações molares dos íons da pilha. R é a constante dos gases, T é a temperatura absoluta e n é o número de elétrons que participa das reações.

Pra saber o potencial padrão, a gente pode consultar a tabela 17.1 do livro!

V C d 2 + 0 = - 0,403   V

V F e 2 + 0 = - 0,440   V

Beleza então, vou chamar Fe de 1 e Cd de 2. Bora fazer essas contas!

Passo 2

Substituindo os valores na fórmula:

∆ V = - 0,403 + - 0,440 - 8,31   x   298 2   x   96.500 ln ⁡ 0,4 0,002

Repara que nosso n=2 ali é pq a carga nos íons envolvidos é 2, isso indica que são 2 elétrons envolvidos na troca!

∆ V = 0,037 - 0,013 ln ⁡ 200

∆ V = 0,037 - 0,069

∆ V = - 0,032   V

Passo 3

Agora, pra gente saber qual que vai ser nossa reação eletroquímica espontânea, a gente vai ter que olhar pro potencial padrão e ver: qual que é o menor? O que tiver menor potencial, ou seja, precisar de menos energia, é o que vai se oxidar naturalmente.

Nesse caso então, o que tem menor potencial é o F e 2 + , então ele que vai oxidar (perder elétrons). Sendo assim a reação fica:

F e + C d 2 + → C d + F e 2 +  

Resposta

  1. ∆ V = - 0,032   V
  2. F e + C d 2 + → C d + F e 2 +  
Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Escreva as possíveis semirreações de oxidação e de reação que ocorrem quando o magnésio é imerso em cada uma das seguintes soluções: (i) HCl, (ii) uma solução de HCl contendo oxigênio dissolvido e (ii
A partir da série galvânica (Tabela 17.2), cite três metais o ligas que podem ser usados para proteger galvanicamente o aço inoxidável 304 em seu estado ativo.
Uma peça de chapa de aço corroída foi encontrada em um navio submerso no oceano. Foi estimado que a área original da chapa era de 10 pol² e que aproximadamente 2,6 kg foram corroídos durante o tempo s