Calcule o potencial e o potencial padrão das seguintes células, indicando se a reação é espontânea:
Dados: \mathrm{Pb}^{2+}+2 \overline{\mathrm{e}} \leftrightarrows \mathrm{Pb}_{\text {(s) }} \quad \mathrm{E}^{0}=-0,126 \mathrm{~V}
\begin{aligned} & \mathrm{Zn}^{2+}+2 \overline{\mathrm{e}} \leftrightarrows \mathrm{Zn}_{(\mathrm{s})} \quad \mathrm{E}^{0}=-0,763 \mathrm{~V} \\\ & \mathrm{Tl}^{3+}+2 \overline{\mathrm{e}} \leftrightarrows \mathrm{Tl}^{+} \quad \mathrm{E}^{0}=+1,25 \mathrm{~V} \end{aligned}
\mathrm{Pb}\left|\mathrm{Pb}^{2+}\left(0,1393 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}\right)\right|\left|\mathrm{Cd}^{2+}\left(0,0511 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}\right)\right| \mathrm{Cd}

Passo 1

O enunciado pede para calcular o potencial de célula (
E
) e o potencial padrão de célula (
E^0_{\text{cel}}
) da eletrodo
\mathrm{Pb}\bigl|\mathrm{Pb}^{2+}\,(0,1393\,\mathrm{M})\bigr|\!\bigl|\mathrm{Cd}^{2+}\,(0,0511\,\mathrm{M})\bigr|\mathrm{Cd}
e dizer se a reação é espontânea. Foram fornecidos os potenciais-padrão de três semirreações (Pb, Zn, Tl), mas não foi dado o valor de
E^0
para a semirreação
\mathrm{Cd}^{2+} + 2\,\overline{\mathrm{e}} \,\longleftrightarrows\, \mathrm{Cd}_{(\mathrm{s})}.
Para usar a equação de Nernst e calcular
E
e
E^0_{\text{cel}}
precisamos desse dado.

Passo 2

Para qualquer célula,
E^0_{\text{cel}} \;=\; E^0_{\text{cátodo}} \;-\; E^0_{\text{ânodo}}.áâ
No nosso caso, um dos eletrodos é o de Cd e o outro é o de Pb, mas não temos E^0 de C d^{2} ^{+}/Cd para identificar qual é o cátodo, nem para calcular E^0_{\text{cel}}.

Passo 3

Sem o valor de
E^0\bigl(\mathrm{Cd}^{2+}/\mathrm{Cd}\bigr)
não podemos completar:
1.
A escolha de qual semirreação atua no cátodo e qual no ânodo.
2.
O cálculo de
E^0_{\text{cel}}
.
3.
A aplicação da equação de Nernst para obter
E
.
4.
A análise de espontaneidade (que depende do sinal de
E
).

Resposta

Não é possível resolver a questão pois falta o potencial-padrão da semirreação
\mathrm{Cd}^{2+} + 2\,\overline{\mathrm{e}} \leftrightarrows \mathrm{Cd}
. Sem esse valor, não dá para determinar nem
E^0_{\text{cel}}
, nem
E
, nem a espontaneidade.

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