Uma célula voltaica é descrita pela reação:
. Seu potencial- padrão de célula
.
a) Escreva as duas reações das semi-células e indique qual ocorre no catodo e qual ocorre no anodo.
b) Sabendo que a
do
para
é
, determine
para a redução de
em
.
a) Escreva as duas reações das semi-células e indique qual ocorre no catodo e qual ocorre no anodo.
b) Sabendo que a
Passo 1
O enunciado nos dá a reação global da célula em condições-padrão:
e informa que o potencial-padrão de célula é
.
O conteúdo principal é eletroquímica de médias de semi-reações e potenciais-padrão.
Vamos precisar:
. Identificar e balancear as semi-reações de oxidação e redução.
. Determinar qual ocorre no cátodo (redução) e qual no ânodo (oxidação).
. Usar a relação
O conteúdo principal é eletroquímica de médias de semi-reações e potenciais-padrão.
Vamos precisar:
para achar o potencial-padrão desconhecido.
Passo 2
Escrevemos as semi-reações como reduções (sempre em termos de ganho de elétrons) e balanceamos elétrons:
Redução do titânio (precisa de ):
Redução do titânio (precisa de
Oxidação do cromo, invertendo a redução
:
Para que as contas de elétrons coincidam, note que a reação global já traz
mol de
, cada um liberando
, totalizando
consumidos pela redução do titânio.
Passo 3
Em células galvânicas:
– No cátodo ocorre a redução, logo
– No cátodo ocorre a redução, logo
– No ânodo ocorre a oxidação, isto é a semi-reação de cromo escrita ao contrário de sua redução-padrão:
Passo 4
Aplicamos a fórmula do potencial de célula-padrão:
Aqui
é o que queremos (
)
e
é o potencial-padrão de redução da semi-reação inversa (C
C
), que foi dado como
.
e
Passo 5
Substituindo em
temos
Resposta
a) Semi-reações:
– Cátodo (redução):
– Cátodo (redução):
– Ânodo (oxidação):
b)