Qual é a f.e.m. da célula formada pelos eletrodos de
e
, sendo :
e
RESPOSTA: 0,08 V
RESPOSTA: 0,08 V
Passo 1
O enunciado pede a força eletromotriz (f.e.m.) da célula formada pelos eletrodos
e
dadas as condições:
Não há outras informações fornecidas, portanto assumimos temperatura padrão
. O que precisamos fornecer é o valor numérico da f.e.m. da célula nessas condições.
Passo 2
Identificamos as semirreações relevantes (forma de redução) e seus potenciais padrão (valores de tabela):
Aqui
é o potencial padrão de redução. Note que ambas as semirreações envolvem
elétrons.
Passo 3
Decidimos qual semirreação ocorre como redução (cátodo) e qual como oxidação (ânodo) olhando os potenciais padrão: a reação com maior
se reduz (mais fácil reduzir). Como
, a redução ocorre no eletrodo de hidrogênio e a oxidação no eletrodo de chumbo. Assim a reação global da célula é:
Verifique que a equação está balanceada: elétrons cancelam e carga/massa estão balanceadas.
Passo 4
Calculamos a f.e.m. padrão da célula:
Explicação rápida: subtrai-se o potencial de redução do ânodo porque no ânodo a reação é escrita como oxidação.
Passo 5
Para condições não padrão usamos a equação de Nernst. A forma geral é
onde
é a constante dos gases (
),
a temperatura em kelvin,
o número de elétrons trocados (
),
a constante de Faraday (
) e
o quociente de reação. Para
é comum usar a forma com logaritmo base 10:
Aqui
é logaritmo decimal; a constante
tem unidade de volts e resulta de
para
.
Passo 6
Escrevemos o quociente de reação
para a reação global. Solidos não aparecem em
, portanto
Substituímos os valores dados:
Calculemos
:
Passo 7
Agora aplicamos a equação de Nernst com
:
Calculamos
. Uma forma rápida é
e
, logo
. Então
Portanto
Arredondando com duas casas decimais (como a resposta do enunciado), obtemos
.
Resposta
0,08 V