Uma célula voltaica é construída, a qual usa a seguinte reação e funciona a 298 K :
A) Qual é a fem dessa célula sob condições-padrão?
B) O processo é espontâneo ou não espontâneo? Justifique.
C) Qual é a fem da dessa célula quando
e
?
D) Qual a fem da célula quando
?
Semirreaçao
+0,799
+0,095
+0,222
-0,31
+0,446
-0,151
+0,01
-1,66
+0,559
-2,90
+0,32
+1,065
+1,52
-0,49
-2,87
-0,403
+1,61
+1,359
+1,63
+0,89
+1,47
-0,277
+1,842
-0,74
-0,41
+1,33
-0,13
+0,337
+0,153
+0,521
-0,185
+2,87
-0,440
Semirreação
+0,771
+0,36
0,000
-0,83
+0,88
+1,776
+0,789
+0,920
+0,854
+0,536
+1,195
-2,925
-3,05
-2,37
-1,18
+1,23
+1,51
+0,59
+1,00
-1,16
-0,23
+0,96
-2,71
-0,28
+1,23
+0,40
+0,68
+2,07
-0,126
+1,685
-0,356
+0,73
+0,141
+0,45
+0,17
-0,136
+0,154
+1,00
-0,763
B) O processo é espontâneo ou não espontâneo? Justifique.
C) Qual é a fem da dessa célula quando
D) Qual a fem da célula quando
Semirreaçao |
|
|
+0,799 |
|
+0,095 |
|
+0,222 |
|
-0,31 |
|
+0,446 |
|
-0,151 |
|
+0,01 |
|
-1,66 |
|
+0,559 |
|
-2,90 |
|
+0,32 |
|
+1,065 |
|
+1,52 |
|
-0,49 |
|
-2,87 |
|
-0,403 |
|
+1,61 |
|
+1,359 |
|
+1,63 |
|
+0,89 |
|
+1,47 |
|
-0,277 |
|
+1,842 |
|
-0,74 |
|
-0,41 |
|
+1,33 |
|
-0,13 |
|
+0,337 |
|
+0,153 |
|
+0,521 |
|
-0,185 |
|
+2,87 |
|
-0,440 |
Semirreação |
|
|
+0,771 |
|
+0,36 |
|
0,000 |
|
-0,83 |
|
+0,88 |
|
+1,776 |
|
+0,789 |
|
+0,920 |
|
+0,854 |
|
+0,536 |
|
+1,195 |
|
-2,925 |
|
-3,05 |
|
-2,37 |
|
-1,18 |
|
+1,23 |
|
+1,51 |
|
+0,59 |
|
+1,00 |
|
-1,16 |
|
-0,23 |
|
+0,96 |
|
-2,71 |
|
-0,28 |
|
+1,23 |
|
+0,40 |
|
+0,68 |
|
+2,07 |
|
-0,126 |
|
+1,685 |
|
-0,356 |
|
+0,73 |
|
+0,141 |
|
+0,45 |
|
+0,17 |
|
-0,136 |
|
+0,154 |
|
+1,00 |
|
-0,763 |
Passo 1
O enunciado descreve uma célula voltaica que opera a 298 K e envolve a reação global
O conteúdo aqui é eletroquímica: vamos precisar dos potenciais padrão de redução de
e de
para calcular a fem padrão da célula e depois usar a equação de Nernst para condições não padrão.
Passo 2
Das semirreações padrões fornecidas:
A semirreação com maior
atua como cátodo (redução de
) e a outra como ânodo (oxidação de
). Assim
Passo 3
Uma célula voltaica é espontânea se
. Como
o processo é espontâneo nessas condições-padrão.
Passo 4
Para condições não padrão usamos a equação de Nernst:
onde
(número de elétrons trocados),
,J/mo
,
,K,
,C/mol e
Quando
,mol/L e
,mol/L,
Passo 5
Quando
,mol/L e
,mol/L,
Resposta
A)
,V
B) Como , o processo é espontâneo.
C) ,V
D) ,V
B) Como
C)
D)