Calcule o valor do potencial da reação
, sabendo que é uma reação espontânea com valor absoluto de energia livre 80371 J?
Passo 1
Beleza, então o problema pede pra gente achar o potencial (tensão) da reação
Sabemos que ela é espontânea e que o valor absoluto da variação de energia livre é 80371 J.
Conteúdo: eletroquímica (relação entre energia livre e potencial de célula).
O que vamos precisar:
- A fórmula que liga ΔG e E:
- O valor da constante de Faraday.
- Quantos elétrons () são transferidos na reação.
Passo 2
Teoria: em eletroquímica, a variação de energia livre de Gibbs da reação está ligada ao potencial da célula por
onde
• é a energia livre (J),
• é o número de mols de elétrons trocados,
• é a constante de Faraday (
),
• é o potencial da reação (V).
•
•
•
•
Passo 3
Determinar
:
Na reação, o zinco metálico (Zn⁰) vai para Zn²⁺ (no Zn(OH)₂). Cada átomo de Zn perde 2 elétrons.
A outra parte (2 H₂O → H₂ + 2 OH⁻) “ganha” esses 2 elétrons.
Então .
Na reação, o zinco metálico (Zn⁰) vai para Zn²⁺ (no Zn(OH)₂). Cada átomo de Zn perde 2 elétrons.
A outra parte (2 H₂O → H₂ + 2 OH⁻) “ganha” esses 2 elétrons.
Então
Passo 4
- Escrevemos ΔG com sinal correto: como a reação é espontânea,
. - Isolamos
:
- Substituímos:
Resposta
O potencial da reação é aproximadamente
.