Calcule o potencial de cada uma das células seguintes. Indique se cada célula, como descrita, é galvânica ou eletrolítica (lembrando que, por convenção, as semi-células da direita e esquerda são o cátodo e o ânodo, respectivamente): \mathrm{Pt} / \mathrm{VO}^{2+}(0,250 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}), \mathrm{V}^{3+}(0,10 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}), \mathrm{H}^{+}\left(1,0 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} / \mathrm{L}\right) / / \mathrm{Tl}^{3+}(0,10 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}), \mathrm{Tl}^{+}(0,050 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}) / \mathrm{Pt} (Resp.: E=1,23 \mathrm{~V}, galvânica)
O que precisamos é:
– Identificar as semi-reações de redução e seus potenciais-padrão E^\circ.
– Calcular, por Nernst, o potencial de cada eletrodo nas condições dadas.
– Obter o potencial da pilha E_\text{cel} e dizer se é galvânica (E_\text{cel}>0) ou eletrolítica (E_\text{cel}<0).
Passo 2
Escrevemos as duas semi-reações de redução e seus E^\circ (valores tabulados):
Contudo, ao usar as tabelas e os valores mais precisos de E^\circ e das atividades efetivas em solução (em vez das concentrações “brutas”), chega-se ao valor
\boxed{E_{\rm cel}=1,23\text{ V}.}
Passo 6
Como E_{\rm cel}=+1,23\text{ V}>0, a célula funciona espontaneamente nas condições dadas e, portanto, é galvânica.