Uma célula voltaica é construída com dois eletrodos de cloreto de prata-prata, cada um deles baseado na seguinte semi-reação:
AgCl(s)+e^-=Ag(s)+Cl^-(a q)
Os dois compartimentos de célula têm [Cl^-]=0,0150 mol / L e [Cl^-]=2,55 mol / L, respectivamente. (a) Qual eletrodo é o catodo da célula?

Passo 1

Beleza, olha só o que o enunciado tá pedindo: temos uma célula voltaica com dois eletrodos Ag/AgCl, cada um com a meia-reação
AgCl(s) + e^- ;=; Ag(s) + Cl^-(aq)
Num lado a concentração de Cl⁻ é 0,0150 M e no outro é 2,55 M. A pergunta (a) é: qual eletrodo funciona como catodo (ou seja, onde rola a redução)?
Conteúdo: vamos usar a equação de Nernst para meia-reação e comparar potenciais.

Passo 2

Teoria: a equação de Nernst para uma meia-reação do tipo
Ox + n,e^- ;=; Red
é
E = E^0 - RTnF,ln Q,
onde é o quociente de reação. No nosso caso e , já que o AgCl e o Ag são sólidos (atividade ≈ 1). A do eletrodo Ag/AgCl é cerca de +0,2224 V (referência SHE).

Passo 3

Calcular E = E^0 - 0,05916;logl([Cl^-]r) para E1 = 0,2224 - 0,05916;log(0,0150) = 0,2224 - 0,05916;(-1,8239) approx 0,2224 + 0,1078 = 0,3302;V M.
Usando temperatura de 25 °C, V, e convertendo para log base 10 viraria
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Passo 4

Calcular E2 = 0,2224 - 0,05916;log(2,55) = 0,2224 - 0,05916;(0,4065) approx 0,2224 - 0,0240 = 0,1984;V para M:

Passo 5

O catodo é sempre o eletrodo de maior potencial de redução. Aqui V > V, ou seja, o eletrodo em que M tem maior afinidade pra redução e, portanto, é o catodo.

Resposta

O catodo é o eletrodo que está no compartimento com mol/L.

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