Calcule
para a seguinte célula eletroquímica a
dados os seguintes potenciais padrão de redução.
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra calcular o potencial da célula eletroquímica a 25 °C:
Pt|H₂(g,1,00 atm)|H⁺(1,00 M) ‖ Cu²⁺(0,250 M)|Cu, usando os potenciais-padrão de redução:
Pt|H₂(g,1,00 atm)|H⁺(1,00 M) ‖ Cu²⁺(0,250 M)|Cu, usando os potenciais-padrão de redução:
Conteúdo: eletroquímica (potencial de célula e equação de Nernst). Vamos precisar de:
- Determinar qual semicélula é cátodo e ânodo.
- Calcular
. - Montar a reação global e o quociente de reação
. - Usar a equação de Nernst pra achar
.
Passo 2
Identificar ânodo e cátodo e achar
- A semicélula de Cu²⁺/Cu tem
V; a de H⁺/H₂ é V. - A reação com maior potencial de redução atua como cátodo (reduz); aqui é Cu²⁺→Cu.
- A outra faz oxidação: H₂→2H⁺+2e⁻ (invertemos a redução padrão).
- O potencial-padrão da célula é
Passo 3
Montar a reação global e o quociente de reação
Reação global (somando catodo + anodo):
Reação global (somando catodo + anodo):
O quociente de reação é
Substituindo as concentrações/pressão dadas:
Passo 4
Aplicar a equação de Nernst
A equação de Nernst a 25 °C (298 K) pra elétrons é
A equação de Nernst a 25 °C (298 K) pra
onde
-
a gente já achou, -
é o número de elétrons trocados, -
já calculamos.
Passo 5
Substituir valores e calcular
Resposta
O potencial da célula sob essas condições é aproximadamente