Na célula do exercício (6), considerando que
seja de
e
de 1,1 mol.
, a
, responda:
(a) quem serão as semirreações catódica e anódica e quem será o cátodo e ânodo?
(b) Qual a reação global e o potencial desta célula?
(c) Qual o sentido do fluxo de elétrons na célula?
(d) Qual o trabalho elétrico que seria obtido desta célula galvânica?
(a) quem serão as semirreações catódica e anódica e quem será o cátodo e ânodo?
(b) Qual a reação global e o potencial desta célula?
(c) Qual o sentido do fluxo de elétrons na célula?
(d) Qual o trabalho elétrico que seria obtido desta célula galvânica?
Passo 1
O enunciado descreve uma célula galvânica à
envolvendo os pares
e
, com concentrações
e
.
Precisaremos dos potenciais-padrão de redução, da equação de Nernst e da relação entre trabalho e energia livre.
Precisaremos dos potenciais-padrão de redução, da equação de Nernst e da relação entre trabalho e energia livre.
Passo 2
Comparando os potenciais-padrão de redução:
o par com maior
sofre redução (cátodo) e o outro é invertido (anodo).
Portanto:
semirreação catódica cátodo
eletrodo de prata;
semirreação anódica ânodo
eletrodo de cobre.
Portanto:
semirreação catódica
semirreação anódica
Passo 3
Balanceando elétrons e somando as semirreações, obtemos a reação global:
Passo 4
Para o potencial real da célula usamos a equação de Nernst com
:
onde
Tomando
:
Passo 5
Como os elétrons são gerados no ânodo de cobre e consumidos no cátodo de prata, o fluxo de elétrons externo vai do eletrodo de
para o de
.
Passo 6
O trabalho elétrico máximo é dado por
com
,
e
:
Resposta
(a) Semirreação catódica:
(cátodo
Ag).
Semirreação anódica: (ânodo
Cu).
Semirreação anódica:
(b) Reação global:
potencial da célula
(c) Fluxo de elétrons: do eletrodo de cobre (ânodo) para o de prata (cátodo).
(d) Trabalho elétrico máximo:
(ou
).