Para cada uma das reações, dê o potencial padrão e indique se no sentido apresentado ela é espontânea ou não.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão de eletroquímica! O problema pede para a gente encontrar o potencial padrão da reação:
E também dizer se essa reação ocorre de forma espontânea na direção apresentada. Para isso, vamos precisar entender sobre potenciais de eletrodo padrão e como eles ajudam a determinar a espontaneidade das reações redox.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os componentes da reação e determinar quais são os agentes oxidante e redutor. Na reação:
- Cu(s) está passando de Cu metálico para Cu^{+}, o que significa que está perdendo elétrons. Isso é oxidação.
- Ag^{+} está passando para Ag(s), ganhando elétrons. Isso é redução.
Então, Cu(s) é o agente redutor e Ag^{+} é o agente oxidante.
Passo 3
Agora, precisamos usar as tabelas de potenciais padrão de redução para cada meia-reação. Os potenciais padrão (E°) são medidos em volts e indicam a tendência de uma espécie a ganhar elétrons (reduzir).
As meia-reações e seus potenciais padrão são:
Passo 4
Para encontrar o potencial padrão da reação completa, usamos a seguinte fórmula:
Aqui, E°_{cátodo} é o potencial da meia-reação que está sendo reduzida (mais positivo) e E°_{ânodo} é o potencial da meia-reação que está sendo oxidada.
Passo 5
Identificando os cátodo e ânodo na nossa reação:
- Cátodo (redução): Ag^{+} + e^{-} \rightarrow Ag \quad E° = +0,80,V
- Ânodo (oxidação): Cu \rightarrow Cu^{+} + e^{-} \quad E° = -0,52,V (invertemos a meia-reação de redução)
Agora, aplicamos a fórmula:
Passo 6
O próximo passo é determinar a espontaneidade da reação. Se o potencial padrão da reação (E°_{reação}) for positivo, a reação é espontânea na direção escrita. Se for negativo, não é espontânea.
No nosso caso, E°_{reação} = +1,32,V, que é positivo.
Resposta
O potencial padrão da reação é +1,32 V e ela ocorre de forma espontânea na direção apresentada.