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{Cr}{ }_{(\mathrm{s})}+3 \mathrm{Fe}^{+3}{ }_{(\mathrm{aq})} \rightarrow \mathrm{Cr}^{+3}{ }_{(\mathrm{aq})}+3 \mathrm{Fe}^{+2}{ }_{(\mathrm{aq})}

Passo 1

O enunciado pede o potencial padrão da célula \mathrm{E}_\text{célula}^0é para a reação global
\mathrm{Cr}_{(s)} + 3\,\mathrm{Fe}^{3+}_{(aq)} \longrightarrow \mathrm{Cr}^{3+}_{(aq)} + 3\,\mathrm{Fe}^{2+}_{(aq)}
e que indiquemos o agente redutor e o agente oxidante. Para isso usaremos as semirreações padrão dadas e a relação
\mathrm{E}_\text{célula}^0 \;=\;\mathrm{E}_\text{cátodo}^0 \;-\;\mathrm{E}_\text{ânodo}^0.éáâ

Passo 2

Identificamos as semirreações envolvidas e seus potenciais de redução padrão:
\mathrm{Fe}^{3+} + e^- \longrightarrow \mathrm{Fe}^{2+},\quad E^0 = +0,77\;\mathrm{V}
\mathrm{Cr}^{3+} + 3\,e^- \longrightarrow \mathrm{Cr},\quad E^0 = -0,74\;\mathrm{V}

Passo 3

Comparamos os potenciais de redução: o mais positivo, +0,77 V, ocorre no cátodo (redução de \mathrm{Fe}^{3+}); o outro, -0,74 V, será revertido no ânodo (oxidação de \mathrm{Cr}), passando a ter potencial de oxidação +0,74 V.

Passo 4

Calculamos o potencial de célula somando o potencial de redução no cátodo ao de oxidação no ânodo:
\mathrm{E}_\text{célula}^0 = +0,77\;\mathrm{V} + 0,74\;\mathrm{V} = +1,51\;\mathrm{V}é

Passo 5

Agente redutor (espécie que se oxida): \mathrm{Cr}(s).
Agente oxidante (espécie que se reduz): \mathrm{Fe}^{3+}(aq).

Resposta

\mathrm{E}_\text{célula}^0 = +1,51\;\mathrm{V}é
Agente redutor: \mathrm{Cr}(s)
Agente oxidante: \mathrm{Fe}^{3+}(aq)

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