Calcule o potencial de cada uma das células seguintes. Indique se cada célula, como descrita, é galvânica ou eletrolitica:
\mathrm{Cu}_{(\mathrm{s})}+2 \mathrm{Ag}^{+}: \mathrm{Cu}^{2+}+2 \mathrm{Ag}_{(\mathrm{s})}

Passo 1

O enunciado dá a célula cujo circuito é descrito pela reação global
\mathrm{Cu}_{(\mathrm{s})} + 2\,\mathrm{Ag}^{+}_{(\mathrm{aq})} \longrightarrow \mathrm{Cu}^{2+}_{(\mathrm{aq})} + 2\,\mathrm{Ag}_{(\mathrm{s})}
Aqui o conteúdo é eletroquímica de células galvânicas e eletrolíticas. Para resolver, vamos:
1. Identificar as semi-reações de oxidação e redução.
2. Buscar os potenciais padrão de redução de cada par redox.
3. Calcular o potencial padrão da célula.
4. Determinar se é galvânica (espontânea) ou eletrolítica (não espontânea).

Passo 2

Semirreações envolvidas e seus potenciais padrão de redução E^\circ:
Redução no cátodo (prata):
\mathrm{Ag}^{+} + e^{-} \longrightarrow \mathrm{Ag}_{(\mathrm{s})},\quad E^\circ = +0,7996\\ \mathrm{V}
Oxidação no ânodo (cobre), invertendo a semi-reação de redução:
\mathrm{Cu}_{(\mathrm{s})} \longrightarrow \mathrm{Cu}^{2+} + 2\,e^{-},\quad E^\circ_{\text{ox}} = -\,E^\circ_{\text{red}}(\mathrm{Cu}^{2+}/\mathrm{Cu}) = -0,340\\ \mathrm{V}
pois o potencial padrão de redução \mathrm{Cu}^{2+} + 2e^{-} \to \mathrm{Cu} é +0,340\\ \mathrm{V}.

Passo 3

O potencial padrão da célula é a soma dos potenciais de redução do cátodo e de oxidação do ânodo:
E^\circ_{\text{cel}} = E^\circ_{\text{cátodo}} + E^\circ_{\text{ânodo(ox)}} = +0,7996\\ \mathrm{V} + (-0,340\\ \mathrm{V}) = +0,4596\\ \mathrm{V}áâ
Arredondando:
E^\circ_{\text{cel}} \approx +0,46\\ \mathrm{V}.

Passo 4

Como E^\circ_{\text{cel}}>0, a reação é espontânea nessas condições padrão. Logo, a célula é galvânica.

Resposta

O potencial padrão da célula é E^\circ_{\text{cel}} = +0,46\\ \mathrm{V}. A célula descrita é galvânica.

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