( 3,00 pontos) Uma célula voltaica é baseada na seguinte reaçāo
Cr2 O7^2-(aq)+14 H^+(aq)+6 l(aq) 2 Cr^3+(aq)+3 H2(s)+7 H2 O(l)
Com base nos dados presentes na Tabela dos Potenciais Padrāo de Redução determine (a) as semirreaçōes que ocorrem no cátodo e no ânodo,

Passo 1

Beleza, vamos lá. O enunciado diz que temos uma pilha baseada na reação:
ceCr2O7^2-(aq) + 14 H+ (aq) + 6 I- (aq) -> 2 Cr^3+(aq) + 3 I2 (s) + 7 H2O (l)
O assunto é Eletroquímica, mais especificamente semirreações de oxidação e redução e como elas se comportam em ânodo e cátodo. Para resolver a gente vai precisar:
  • Determinar variações de número de oxidação pra ver quem perde e quem ganha elétrons;
  • Escrever as semirreações de oxidação e redução;
  • Usar a tabela de potenciais padrão (E°) pra decidir quem vai no cátodo (redução) e quem vai no ânodo (oxidação).

Passo 2

Primeiro, identifica quem muda de estado de oxidação:
  • No ceCr2O7^2- + 14 H+ + 6 e- -> 2 Cr^3+ + 7 H2O , o Cr está em +6 e vai pra ce6 I- -> 3 I2 + 6 e- (estado +3). Cada Cr ganha 3 elétrons, são 2 Cr, total de 6 e–. Isso é redução.
  • No , o iodo está em –1 e vai pra (estado 0). Cada I– perde 1 e–, e como saem 2 iodetos pra formar 1 , são 2 e–. No total, pra 3 saem 6 e–. Isso é oxidação.
Agora escrevemos as semirreações balanceadas em elétrons:
Redução (ganho de e–):
Oxidação (perda de e–):

Passo 3

Pra decidir qual vai no cátodo ou ânodo a gente compara os potenciais padrão de redução (E°):
  • E°( ) ≃ +1,33 V
  • E°( ) ≃ +0,54 V
Quem tiver maior E° de redução vai ser reduzido no cátodo. Logo:
  • Cátodo (redução): dicromato se reduz, porque +1,33 V > +0,54 V
  • Ânodo (oxidação): iodeto se oxida

Resposta

Cátodo (redução):
ceCr2O7^2- + 14 H+ + 6 e- -> 2 Cr^3+ + 7 H2O
Ânodo (oxidação):
ce6 I- -> 3 I2 + 6 e-

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