Calcule
, E e G (energia livre de Gibbs) para a seguinte reação de célula:
Passo 1
Beleza, o que a gente tem aqui é uma célula galvânica com a reação
O conteúdo é eletroquímica: a gente vai precisar
- dos potenciais-padrão de redução (E°) de Mg²⁺/Mg e Sn²⁺/Sn,
- da equação de Nernst pra achar o potencial em condição não-padrão (E),
- da relação ΔG = –n⋅F⋅E pra calcular a energia livre de Gibbs.
Passo 2
Primeiro vamos achar o potencial-padrão da célula,
.
- As semiforações-padrão (tabela):
– redução de Mg²⁺:,
– redução de Sn²⁺:, - Na célula, o ânodo é Mg (ele se oxida) e o cátodo é Sn²⁺ (ele se reduz).
- A fórmula é
Logo,
arredondando dá aproximadamente
.
Passo 3
Agora a gente usa a equação de Nernst pra achar o potencial real
quando
e
.
A equação é
A equação é
onde
(dois elétrons trocados) e
Substituindo:
Passo 4
Por fim, a energia livre de Gibbs da reação é
com
e
.
Resposta
E° = 2,22 V
E = 2,21 V
ΔG = –426,5 kJ/mol
E = 2,21 V
ΔG = –426,5 kJ/mol