Calcular o valor da constante de equilíbrio em cada um dos seguintes casos:
(a) Mg^2++H2(g) Mg(s)+2 H^+

Passo 1

O enunciado pede para calcular a constante de equilíbrio da reação redox
Mg^2+ + H2(g) Mg(s) + 2,H^+
Como é uma reação de óxido–redução, vamos usar os potenciais padrão de redução, a relação de Gibbs e a relação de Nernst: De<a G^circ = -nF E^circ e De<a G^circ = -RTln K.

Passo 2

Escrevemos as semi-reações padrão (a 25^circC):
catodo (redução): H^+ + e^- tfrac12,H2 E^circ = 0,00 V, çã
anodo (redução inversa): Mg^2+ + 2,e^- Mg E^circ = -2,37 V çã

Passo 3

Calculamos o potencial padrão da célula como
E^circcell = E^circcatodo - E^circanodo = 0,00 - (-2,37) = 2,37 V

Passo 4

A relação entre E^circcell e a constante de equilíbrio K é
De<a G^circ = -nF,E^circcell, De<a G^circ = -RTln K Longrightarrow ln K = n,F,E^circcellR,T,
onde n=2, F=96485 C/mol, R=8,314 J/(mol,K) e T=298 K.

Passo 5

Substituindo os valores:
ln K = 2 times 96485 times 2,378,314 times 298 approx 184,7,
K = e^184,7 approx 1,5times 10^80

Resposta

K approx 1,5 times 10^80

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