Calcule as constantes de equilíbrio (k) para as reações abaixo, em condiçõespadrão, a partir dos respectivos potenciais:
\mathrm{Zn}^{2+}{ }{(\mathrm{aq})}+\mathrm{Ni}{(\mathrm{s})} \rightleftarrows \mathrm{Zn}{(\mathrm{s})}+\mathrm{Ni}^{2+}{ }{(\mathrm{aq})}
\mathrm{Zn}^{2+}{ }{(\mathrm{aq})}+\mathrm{Ni}{(\mathrm{s})} \rightleftarrows \mathrm{Zn}{(\mathrm{s})}+\mathrm{Ni}^{2+}{ }{(\mathrm{aq})}
Passo 1
A reação é
.
Queremos calcular a constante de equilíbrio em condições padrão usando eletroquímica, relacionando potencial de célula, energia livre e
.
Queremos calcular a constante de equilíbrio
Passo 2
As semi-reações padrão e seus potenciais de redução são:
Na reação dada, o zinco é reduzido e o níquel é oxidado. Portanto
O potencial de célula padrão é
Passo 3
A variação de energia livre padrão relaciona-se com o potencial de célula por
onde
e
C/mol. Assim,
Passo 4
A relação entre
e
é
com
J/(mo
) e
K. Logo
Passo 5
Portanto