Uma célula galvânica é construída da seguite forma: um compartimento de eletrodo consiste em uma lâmina de prata em solução aquosa de AgNO3, e o outro tem uma lâmina de ferro em uma soluçã ode FeCl2. A reação completa da célula é:
Fe(s)+2 Ag^+(aq) Fe^2+(aq)+2 Ag(s)
a) Escreva as semi-reações que ocorrem nos dois compartimentos. b) Qual o eletrodo anódico e qual o eletrodo catódico? c) Indique os sinais dos eletrodos. d) Qual o sentido do fluxo de elétrons? e) Qual o sentido do fluxo de íons?

Passo 1

Beleza, aqui a gente tem uma célula galvânica montada com prata e ferro. O enunciado diz que a reação global é
Fe(s) + 2,Ag^+(aq) Fe^2+(aq) + 2,Ag(s)
Conteúdo: eletroquímica básica (reações de oxirredução, ânodo/cátodo, fluxo de elétrons e íons). Para resolver, vamos precisar:
  • Escrever as semi-reações de oxidação e redução.
  • Identificar ânodo (onde ocorre oxidação) e cátodo (onde ocorre redução).
  • Atribuir sinais aos eletrodos.
  • Definir para onde vão elétrons e íons.

Passo 2

Primeiro, separamos a reação global em duas semi-reações:
  1. Oxidação (perda de elétrons) no eletrodo de ferro:
Fe(s);longrightarrow;Fe^2+(aq)+2,e^-
  1. Redução (ganho de elétrons) no eletrodo de prata:
2,Ag^+(aq)+2,e^-;longrightarrow;2,Ag(s)
Teoria: oxidação é quando um átomo perde elétrons; redução, quando ganha.

Passo 3

Agora, identificamos quem é quem:
  • Ânodo é onde ocorre oxidação ⇒ eletrodo de ferro.
  • Cátodo é onde ocorre redução ⇒ eletrodo de prata.

Passo 4

Na célula galvânica, por convenção:
  • Ânodo: polo negativo (é de onde saem elétrons).
  • Cátodo: polo positivo (é para onde os elétrons vão).

Passo 5

Fluxo de elétrons: sai do ânodo (Fe) pelo circuito externo e vai para o cátodo (Ag). Ou seja, de Fe → Ag.

Passo 6

Fluxo de íons (pela ponte salina ou solução):
  • No compartimento do anôdo (onde o Fe vira Fe²⁺), há excesso de cargas positivas e, para equilibrar, chegam íons negativos (ânions).
  • No compartimento do cátodo (onde o Ag⁺ some), fica carga negativa e, para equilibrar, chegam íons positivos (cátions).

Resposta

a) Semi-reações:
  Oxidação (ânodo):
  Redução (cátodo):
b) Ânodo: ferro; Cátodo: prata.
c) Ânodo (Fe) é negativo; Cátodo (Ag) é positivo.
d) Elétrons fluem de Fe (ânodo) para Ag (cátodo).
e) Íons: ânions migram para o ânodo; cátions migram para o cátodo.

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