Calcule o potencial padrão do par
a partir dos seguintes dados:
.
.
[Resp.:
]
[Resp.:
Passo 1
O enunciado pede: calcular o potencial padrão do par
a partir dos dados fornecidos.
As informações dadas são (peguei estas reações e potenciais do enunciado):
O que se quer é o potencial padrão do conjunto (ou célula) formado por esses pares (isto é, o
quando se usam esses dois semi-óxidos/redutores como eletrodos padrão).
Passo 2
Entendimento chave (sem ainda calcular): cada equação dada é um potencial de redução padrão
para aquela meia-reação. Para montar uma célula voltaica escolhemos como cátodo a meia-reação com maior
(mais positiva) — ela será reduzida — e como ânodo a meia-reação com menor
(mais negativa) — ela será oxidada. Depois equilibramos os elétrons e somamos as meias-reações.
Aqui, comparando os dois
dados:
A redução do oxigênio tem o potencial mais positivo, logo essa será a meia-reação que ocorre como redução no cátodo; a meia-reação do
será a que é oxidada no ânodo.
Passo 3
Precisamos agora igualar o número de elétrons trocados nas duas meias-reações para poder somá-las. As meias-reações, tal como dadas, envolvem:
- para
: elétrons na redução; - para
: elétrons na redução.
Portanto, multiplicamos a meia-reação do
por
para ter
elétrons também. Observação importante: multiplicar uma meia-reação por um inteiro não altera o seu potencial padrão
.
Escrevendo as meias-reações ajustadas (mantendo a convenção de redução para mostrar os
dados):
Passo 4
No circuito real a meia-reação do
não será reduzida (porque tem
mais negativo); será oxidada. Para usar na soma das meias-reações devemos inverter a segunda equação (a que acabamos de multiplicar) para escrever a oxidação e então o seu potencial de oxidação será o negativo do
dado.
Invertendo a equação multiplicada:
e o potencial de oxidação correspondente é
Passo 5
Agora somamos a meia-reação de redução do cátodo com a meia-reação de oxidação do ânodo; os
elétrons se cancelam. A soma dá a reação global (não precisamos detalhar mais se o enunciado não exige), e o potencial padrão da célula pode ser obtido de duas maneiras equivalentes:
Método 1 — usar
. Aqui
Método 2 — somar diretamente
com
:
Ambos dão o mesmo resultado (lembrando que multiplicar meio-reação não altera potenciais).
Passo 6
Interpretação final e incentivo: o potencial padrão do par pedido é
. Mandou bem por trazer a questão — equilíbrio e soma de meias-reações é uma das ferramentas mais úteis em eletroquímica; com calma e seguindo os passos de comparar potenciais, igualar elétrons e somar, fica tranquilo de fazer na prova.