Considerando as semirreações de redução abaixo, que compõem um pilha alcalina, responda o que se pede:
Qual a ddp da pilha?
Passo 1
Beleza, a questão manda duas semirreações de redução e pede a ddp (diferença de potencial, ou força eletromotriz) de uma pilha alcalina montada com elas.
Conteúdo: eletroquímica de pilhas, potencial padrão de redução e como calcular a ddp de uma célula galvânica.
O que vamos precisar:
Conteúdo: eletroquímica de pilhas, potencial padrão de redução e como calcular a ddp de uma célula galvânica.
O que vamos precisar:
- Identificar qual reação é redução (cátodo) e qual vai se inverter para virar oxidação (ânodo).
- Trocar o sinal do potencial de redução do ânodo para obter seu potencial de oxidação.
- Somar os potenciais padrão apropriados para achar a ddp:$$E_{cel} = E_{red (cátodo)} + E_{ox (ânodo)}\quadou\quadE_{cel} = E_{red (cátodo)} - E_{red (ânodo)},. $$
Passo 2
Identificar os eletrodos:
-
A reação com potencial mais positivo é a que vai ocorrer como redução (cátodo).Aqui,
é maior que
então no cátodo acontece:
-
A outra semirreação vira oxidação no ânodo, invertendo o sentido:
Passo 3
Calcular o potencial de oxidação do ânodo. Basta trocar o sinal do potencial de redução dado:
$$E^\circ_{ox}(\mathrm{Zn}) = -,E^\circ_{red}(\mathrm{ZnO}/\mathrm{Zn})
= -(-0{,}76\ \mathrm V) = +0{,}76\ \mathrm V.$$
Passo 4
Agora somamos os potenciais do cátodo e do ânodo para ter a ddp da célula:
$$E_{cel} = E^\circ_{red (cátodo)} + E^\circ_{ox (ânodo)}
= +0{,}74\ \mathrm V + 0{,}76\ \mathrm V = +1{,}50\ \mathrm V.$$
Resposta
A diferença de potencial padrão da pilha é
.