Calcule o potencial padrão da célula \left(\mathbf{E}^{\mathbf{0}}\right) para cada uma das seguintes reações redox a 25^{\circ} \mathrm{C}. Indique o agente redutor e agente oxidante.
Constante de Faraday: \mathbf{9 6 . 4 8 5} C/mol
\begin{tabular}{|c|c|}
\hline Semirreação & \mathbf{E}^{\mathbf{O}}(\mathbf{V}) \
\hline 2 \mathrm{e}^{-}+\mathrm{I}_{2}{ }_{(\mathrm{s})} \rightarrow 2 \mathrm{I}^{-}{ }_{(\mathrm{aq})} & +0,536 \
\hline \mathrm{Br}_{2}{ }_{(\mathrm{l})}+2 \mathrm{e}^{-} \rightarrow 2 \mathrm{Br}^{-}{ }_{(\mathrm{aq})} & +1,07 \
\hline \mathrm{Cr}^{3+}{ }_{(\mathrm{aq})}+3 \mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{Cr}^{(\mathrm{s})} & -0,74 \
\hline \mathrm{Fe}^{3+}{ }_{(\mathrm{aq})}+\mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{Fe}^{2+}{ }_{(\mathrm{aq})} & +0,77 \
\hline
\mathrm{I}_{2(\mathrm{~s})}+2 \mathrm{Fe}^{2+}{ }_{(\mathrm{aq})} \rightarrow 2 \mathrm{I}^{-}{ }_{(\mathrm{aq})}+2 \mathrm{Fe}^{3+}{ }_{(\mathrm{aq})}

Passo 1

O enunciado pede para calcular o potencial padrão de célula \bigl(E^\circ_{\text{cél}}\bigr)é para a reação redox
\mathrm{I_{2(s)}} + 2\,\mathrm{Fe^{2+}(aq)} \;\longrightarrow\; 2\,\mathrm{I^-(aq)} + 2\,\mathrm{Fe^{3+}(aq)}.
O conteúdo é eletroquímica de células galvânicas e vamos usar a relação
E^\circ_{\text{cél}} \;=\; E^\circ_{\text{catodo}} \;-\; E^\circ_{\text{ânodo}}\,.éâ

Passo 2

Listamos as semirreações de redução envolvidas e seus potenciais padrão E^\circ: \mathrm{I_2 + 2e^- \to 2I^-}, \;E^\circ=+0{,}536\,\mathrm V \mathrm{Fe^{3+} + e^- \to Fe^{2+}}, \;E^\circ=+0{,}77\,\mathrm V

Passo 3

Na reação global, a semirreação de redução (cátodo) é a de I_2 e a de oxidação (ânodo) é a inversão da de ferro:
redução (cátodo):
\mathrm{I_2 + 2e^- \to 2I^-},\quad E^\circ_{\text{cat}} = +0{,}536\,\mathrm V
oxidação (ânodo):
\mathrm{Fe^{2+} \to Fe^{3+} + e^-},\quad E^\circ_{\text{ox}} = -\,E^\circ_{\mathrm{Fe^{3+}/Fe^{2+}}} = -0{,}77\,\mathrm V

Passo 4

Calculamos
E^\circ_{\text{cél}} = E^\circ_{\text{cat}} + E^\circ_{\text{ox}} = 0{,}536 - 0{,}77 = -0{,}234\,\mathrm V.é

Resposta

O potencial padrão da célula é -0{,}234\,\mathrm V.
O agente redutor é \mathrm{Fe^{2+}} e o agente oxidante é \mathrm{I_2}.

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