Calcular a f.e.m., a polaridade dos eletrodos e o sentido da reação espontânea das seguintes células: \mathrm{Ag} / \\mathrm{AgCl}_{(\mathrm{s})} / \mathrm{Cl}^{-}{ }_{(0,1 \mathrm{M})} / / \mathrm{Fe}^{2+}{ }_{(0,15 \mathrm{M})}, \mathrm{Fe}^{3+}{ }_{(0,2 \mathrm{M})} / \mathrm{Pt}
além da polaridade dos eletrodos e do sentido espontâneo da reação. Vamos usar as semi‐reações padrão, os potenciais padrão e a equação de Nernst para cada eletrodo a 25^\circC.
Passo 2
Escrevemos as semi‐reações e seus potenciais padrão E^\circ versus eletrodo padrão de hidrogênio (SHE):
Semi‐reação prata/cloreto:
Calculando E do eletrodo \mathrm{Fe}^{3+}/\mathrm{Fe}^{2+} em [\mathrm{Fe}^{2+}]=0,15\;M e [\mathrm{Fe}^{3+}]=0,20\;M:
Aqui Q=\dfrac{[\mathrm{Fe}^{2+}]}{[\mathrm{Fe}^{3+}]}=0,15/0,20=0,75. Então
O eletrodo com maior E atua como cátodo (redução). Assim:
– Cátodo (+): \mathrm{Fe}^{3+}/\mathrm{Fe}^{2+}
– Ânodo (–): \mathrm{AgCl}/\mathrm{Ag}
A f.e.m. da célula é
A f.e.m. da célula é E_{\mathrm{célula}}=0,497\;\mathrm{V}é.
O eletrodo \mathrm{Fe}^{3+}/\mathrm{Fe}^{2+} é o cátodo + e o \mathrm{AgCl}/\mathrm{Ag} é o ânodo -.
A reação espontânea é