Com base nos potenciais padrão de redução da tabela fornecida, calcule o \mathrm{E}^{{ }^{\circ}}{ }_{\text {cel }} de cada uma das seguintes reações e escreva as semirreações em cada caso:
\mathrm{Ni}(\mathrm{s})+2 \mathrm{Ce}^{4+}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{Ni}^{2+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{Ce}^{3+}(\mathrm{aq})

Passo 1

O enunciado pede o potencial padrão de célula \displaystyle E_{\text{cel}}^{\circ} para a reação
\mathrm{Ni}(\mathrm{s}) + 2\,\mathrm{Ce}^{4+}(\mathrm{aq}) \longrightarrow \mathrm{Ni}^{2+}(\mathrm{aq}) + 2\,\mathrm{Ce}^{3+}(\mathrm{aq})
usando a tabela de potenciais padrão de redução. O conteúdo é eletroquímica de pilhas redox e vamos usar a relação
E_{\text{cel}}^{\circ} = E_{\text{red}}^{\circ}(\text{cátodo}) \;-\; E_{\text{red}}^{\circ}(\text{ânodo}).áâ

Passo 2

Identificamos as duas meias-reações envolvidas:
— Semirreação de redução (cátodo):
\mathrm{Ce}^{4+}(\mathrm{aq}) + \mathrm{e}^- \longrightarrow \mathrm{Ce}^{3+}(\mathrm{aq}), \quad E_{\text{red}}^{\circ}=1{,}61\;\text{V}.
— Semirreação de redução para o níquel (inverteremos para obter oxidação):
\mathrm{Ni}^{2+}(\mathrm{aq}) + 2\,\mathrm{e}^- \longrightarrow \mathrm{Ni}(\mathrm{s}), \quad E_{\text{red}}^{\circ}=-0{,}25\;\text{V}.

Passo 3

Escrevemos as semirreações finais, ajustando coeficientes de elétrons:
Redução (cátodo), vezes 2:
2\,\mathrm{Ce}^{4+} + 2\,\mathrm{e}^- \longrightarrow 2\,\mathrm{Ce}^{3+}.
Oxidação (ânodo), invertendo a reação do níquel:
\mathrm{Ni}(\mathrm{s}) \longrightarrow \mathrm{Ni}^{2+} + 2\,\mathrm{e}^-.

Passo 4

Calculamos o potencial da célula:
E_{\text{cel}}^{\circ} = E_{\text{red}}^{\circ}(\text{cátodo}) - E_{\text{red}}^{\circ}(\text{ânodo}) = 1{,}61 - \bigl(-0{,}25\bigr) = 1{,}86\;\text{V}.áâ

Resposta

Semirreação de redução (cátodo):
2\,\mathrm{Ce}^{4+} + 2\,\mathrm{e}^- \longrightarrow 2\,\mathrm{Ce}^{3+}.
Semirreação de oxidação (ânodo):
\mathrm{Ni}(\mathrm{s}) \longrightarrow \mathrm{Ni}^{2+} + 2\,\mathrm{e}^-.
Potencial padrão da célula:
E_{\text{cel}}^{\circ} = 1{,}86\;\text{V}.

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