20̂.22 Uma célula voltaica que usa a reação:
tem potencial-padrão de célula medido de
. (a) Escreva as duas reações das semicélulas. (b) Usando os dados do Apêndice E, determine
para a reação envolvendo Pd . (c) Faça o esboço da célula voltaica, rotule o anodo e o catodo e indique a direção do fluxo de elétron.
Passo 1
O enunciado descreve uma célula voltaica que opera segundo a reação global
e pede:
– (a) escrever as duas semi-reações das semicélulas;
– (b) determinar o potencial padrão de redução para a reação de
usando
,V e dados do Apêndice E;
– (c) esboçar a célula, rotular ânodo e cátodo e indicar o sentido do fluxo de elétrons.
– (a) escrever as duas semi-reações das semicélulas;
– (b) determinar o potencial padrão de redução
– (c) esboçar a célula, rotular ânodo e cátodo e indicar o sentido do fluxo de elétrons.
O conteúdo aqui envolve conhecimentos de reações de oxirredução, cálculo de potencial de célula
e representação esquemática de células eletroquímicas.
Passo 2
Identificamos as semi-reações, equilibrando elétrons e íons:
– semi-reação de redução (cátodo), em que
recebe 2
:
– semi-reação de oxidação (ânodo), em que o metal
se oxida liberando 2
:
Passo 3
Para achar
da meia-célula de
, usamos
Do Apêndice E, o par
tem
e sabemos que esse par funciona como ânodo (é oxidado), logo
,V.
Passo 4
Substituindo em
temos
Portanto
Passo 5
Esboço da célula voltaica:
– no ânodo (esquerda) está a eletrodo de imerso em solução de
. Ali ocorre
.
– no cátodo (direita) está o eletrodo de em solução contendo
e
, onde ocorre
.
– os elétrons fluem através do circuito externo do ânodo para o cátodo; o ponte salino completa o circuito iônico entre as soluções.
– no ânodo (esquerda) está a eletrodo de
– no cátodo (direita) está o eletrodo de
– os elétrons fluem através do circuito externo do ânodo para o cátodo; o ponte salino completa o circuito iônico entre as soluções.
Resposta
(a) Semi-reação de redução (cátodo):
Semi-reação de oxidação (ânodo):
(b)
(c)
Ânodo: eletrodo de (oxidação)
Cátodo: eletrodo de (redução)
Fluxo de elétrons: do (ânodo) ao
(cátodo) através do circuito externo.
Ânodo: eletrodo de
Cátodo: eletrodo de
Fluxo de elétrons: do