Calcular o potencial do eletrodo
, sabendo que o potencial padrão do
é
e o potencial padrão do
é
Passo 1
O que o enunciado pede: calcular o potencial padrão do eletrodo
.
Informações dadas:
- Potencial padrão de
: . - Potencial padrão de
: . - O enunciado já sugere que o resultado é
(mas vamos demonstrar passo a passo como chegar nisso).
Passo 2
Conceito importante (aulas rápidas e práticas): não somamos potenciais diretamente. O que soma é a energia livre padrão associada às semirreações. A relação que liga energia livre padrão e potencial padrão é
onde:
-
é a variação da energia livre padrão (J ou qualquer unidade compatível), -
é o número de elétrons transferidos na meia-reação, -
é a constante de Faraday (cancela ao final, não precisamos usar seu valor numérico), -
é o potencial padrão da meia-reação (em ).
Como
é uma função de estado, as
das etapas somam-se quando as etapas são combinadas. Por isso vamos calcular
de cada etapa, somar e converter de volta para
da reação global.
Passo 3
Escrevendo as duas semirreações (cada uma transfere um elétron):
Calculo das energias livres padrão de cada etapa usando
:
Passo 4
Somamos as energias livres para obter a energia livre da reação global (que corresponde a
):
Agora convertemos de volta para potencial padrão da reação global usando
onde
. Substituindo:
Passo 5
Fazendo a conta:
Interpretação curta e útil para a prova: como cada etapa é de um elétron, o potencial da reação global equivale à média aritmética dos dois potenciais individuais. Em problemas onde as etapas transferem diferentes números de elétrons, usaríamos a média ponderada pelos valores de
.