Calcule o valor do potencial da reação Zn+2 H2 O(l) Zn(OH)2(s)+H2(g), 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
Zn + 2,H2O(l) ;; Zn(OH)2(s) + H2(g)
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: De
    - 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
De
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 .

Passo 4

  1. Escrevemos ΔG com sinal correto: como a reação é espontânea, E ;=; -,De.
  2. Isolamos E ;=; -,-80371;J2 times 96485;C/mol ;=; 80371192970 ;approx;0,417;V :
  1. Substituímos:

Resposta

O potencial da reação é aproximadamente .

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