Calcule o potencial da célula: Zn / ZnSO4(0,001 mol / L) / / CuSO4(0,1 mol / L) / Cu. A temperatura no sistema eletroquímico é de 298 K
Dados
Dados:
ll Mg^2++2 e Leftrightarrow Mg & De
R=8,31 J / mol K
F=96.500 C / mol

Passo 1

Beleza, vamos recapitular o que o enunciado pede e o que a gente vai usar. Temos uma célula galvânica com eletrodos de zinco e cobre:
Zn / ZnSO₄ (0,001 M) // CuSO₄ (0,1 M) / Cu, a 298 K.
O conteúdo é Eletroquímica, mais especificamente a aplicação da Equação de Nernst para achar o potencial da célula fora das condições-padrão.
O que vamos precisar:
  1. Potenciais padrão de eletrodo (E⁰) do Zn²⁺/Zn e do Cu²⁺/Cu.
  2. A Equação de Nernst:
E = Erm célula^0 - RTnF,ln Q é
  1. Concentrações dadas para montar o quociente de reação .

Passo 2

Identificar anodo e catodo e escrever a reação global.
– Em uma célula galvânica, o anodo é onde ocorre oxidação (potencial mais negativo) e o catodo é onde ocorre redução (potencial mais positivo).
Dos dados, temos:
E^0(Zn^2+/Zn) = -0,76;V, E^0(Cu^2+/Cu) = +0,34;V
Como Zn(s) + Cu^2+(aq) ;longrightarrow; Zn^2+(aq) + Cu(s) , o Zn metal vai se oxidar (anodo) e o Cu²⁺ vai se reduzir (catodo).
A reação global é:

Passo 3

Calcular o potencial-padrão da célula, E^0rm célula = E^0rm catodo - E^0rm anodo = 0,34;-;(-0,76) = 1,10;V é.
Por definição:
é

Passo 4

Montar o quociente de reação Q = [Zn^2+][Cu^2+] .
Para a reação
Q = 0,0010,1 = 0,01 ,
temos
Substituindo as concentrações dadas:

Passo 5

Aplicar a Equação de Nernst.
E = E^0rm célula - RTnF,ln Q é
Aqui:
RTnF ln Q = 8,31 times 2982 times 96,500,ln(0,01) approx 0,01283 times (-4,605) approx -0,0591;V
E = 1,10 - (-0,0591) = 1,10 + 0,0591 = 1,1591;V

(dois elétrons trocados na reação)
Então o termo de correção é
Como tem o menos na fórmula de Nernst, fica

Resposta

O potencial da célula é aproximadamente
boxedE approx 1,16;V

Exercícios relacionados