Uma célula voltaica usa como base as seguintes semirreações abaixo para gerar energia elétrica:
-
-
Com base nos dados de potencial padrão de redução (
red ) das semirreações acima, assinale a alternativa que descreve as informações corretas.
a) Reação 1 - cátodo; Reação 2 - ânodo;
célula
V; Reação Não Espontânea.
b) Reação 1 - ânodo; Reação 2 - cátodo;
célula
; Reação Não Espontânea.
c) Reação 1 - ânodo; Reação 2 - cátodo;
célula
V; Reação Não Espontânea.
d) Reação 1 - ânodo; Reação 2 - cátodo;
célula
; Reação Espontânea.
e) Reação 1 - ânodo; Reação 2 - cátodo;
célula
V; Reação Espontânea.
a) Reação 1 - cátodo; Reação 2 - ânodo;
b) Reação 1 - ânodo; Reação 2 - cátodo;
c) Reação 1 - ânodo; Reação 2 - cátodo;
d) Reação 1 - ânodo; Reação 2 - cátodo;
e) Reação 1 - ânodo; Reação 2 - cátodo;
Passo 1
O enunciado apresenta duas semirreações de redução com potenciais-padrão dados, e pede para identificar qual é o ânodo, qual é o cátodo, calcular o potencial da célula e dizer se a reação é espontânea. O conteúdo é eletroquímica de células voltaicas e vamos precisar usar a definição de cátodo (meio com maior potencial de redução) e ânodo (meio invertido, oxidação), além da fórmula do potencial de célula.
Passo 2
Para saber qual semirreação ocorre no cátodo, comparamos os potenciais de redução padrão:
A semirreação 1 tem
A semirreação 2 tem
Como o potencial de redução mais alto (menos negativo) é de $ -0,280,\mathrm{V}$, essa ocorre no cátodo (redução), e a outra no ânodo (oxidação).
Passo 3
Calculamos o potencial-padrão da célula com a fórmula
Substituindo:
Passo 4
Como
é positivo, a reação é espontânea.
Resposta
d) Reação 1 - ânodo; Reação 2 - cátodo;
célula = 0,123 V; Reação Espontânea.