Calcule o potencial de uma pilha a 298 K e que a reação é:
Z n ( s ) +C u u(a q)^+2 <=ftharpoons C u(s)+Z n(a q)^+2
Quando as concentrações dos componentes são iguais a:
[Z n(a q)^+2]=0,05 M
[C u(a q)^+2]=5 M

Passo 1

O enunciado descreve uma pilha à 298 K cuja meia-reação de oxidação/redução global é
ceZn(s) + Cu^2+(aq) -> Cu(s) + Zn^2+(aq)
e pede o potencial de célula quando l[ceZn^2+r]=0,05 M e l[ceCu^2+r]=5 M.
Conteúdo: eletroquímica de pilhas e equação de Nernst.

Passo 2

Identificamos as semi-reações e seus potenciais padrão:
ceCu^2+ + 2e- -> Cu E^circcat=+0,34 V,
ceZn^2+ + 2e- -> Zn E^circan=-0,76 V
Como ceZn é o ânodo (oxida) e ceCu^2+ é o cátodo (reduz), o potencial padrão da célula é
E^circcel = E^circcat - E^circan =0,34 - (-0,76)=1,10 V

Passo 3

Escrevemos o quociente de reação Q para
ceZn(s) + Cu^2+(aq) -> Cu(s) + Zn^2+(aq). Só entram espécies em solução:
Q = l[ceZn^2+r]l[ceCu^2+r] =0,055=0,01

Passo 4

Aplicamos a equação de Nernst a 298 K, para n=2 elétrons:
E = E^circcel -0,05916nlog Q =1,10-0,059162log(0,01)
Como log(0,01)=-2,
E =1,10 -0,02958times(-2) =1,10 +0,05916 =1,15916 V
Arredondando,
Eapprox1,16 V

Resposta

O potencial da pilha sob essas condições é aproximadamente 1,16 V.

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