Considerando a temperatura
e utilizando tabelas de potenciais de redução, resolva as alternativas abaixo.
a) Determine o potencial da célula e escreva as semireações de oxidação, de redução e a reação total da célula.
a) Determine o potencial da célula e escreva as semireações de oxidação, de redução e a reação total da célula.
Passo 1
O enunciado dá uma célula à temperatura
com duas meias-células prata/haleto e pede:
- Determinar o potencial da célula;
- Escrever as semirreações de oxidação, de redução e a reação total da célula.
Informações fornecidas:
- Meia-célula esquerda:
. - Meia-célula direita:
. - Temperatura:
(ou seja, usar constantes ou por logaritmo decadal). - Deve-se usar tabelas de potenciais de redução para obter os potenciais padrão das meias-reações.
Passo 2
Identificar as meias-reações relevantes e pegar seus potenciais padrão em tabelas de potenciais de redução (peguei estes valores na tabela padrão de potenciais de redução a
):
- Redução do cloreto sólido:
- Redução do iodeto sólido:
(Explicação rápida do que estes potenciais significam: cada
é o potencial de redução da meia-reação escrita, medido quando todas as espécies dissolvidas estão na atividade padrão
. Valores mais positivos indicam tendência maior a ser reduzido.)
Passo 3
Determinar qual meia-reação será redução (cátodo) e qual será oxidação (ânodo):
- A meia-reação com maior
reduz-se espontaneamente (é o cátodo). Aqui é maior que . - Portanto:
- Redução (cátodo, direita):
. - Oxidação (ânodo, esquerda): é a inversa da redução do iodeto:
- Redução (cátodo, direita):
Expliquei por que: o lado com maior potencial de redução “puxa” elétrons (reduz), enquanto o outro fornece elétrons (oxida).
Passo 4
Escrever a reação global somando as duas semirreações (os elétrons se cancelam):
Somando
Somando
e
cancela-se
e
, obtendo a reação total:
(Observação: sólidos não entram no quociente de reação; somente as concentrações dos ânions participantes importam para
.)
Passo 5
Calcular o potencial-padrão da célula
:
Passo 6
Aplicar a equação de Nernst para obter
nas concentrações dadas. A forma geral (temperatura
) é:
onde
é o número de elétrons trocados (aqui
) e
é o quociente de reação.
Para a reação
o quociente é
Substituindo as concentrações dadas (peguei as concentrações do enunciado):
Calcule
:
Calcule
. Logo
Arredondando de forma consistente,
.
Passo 7
Interpretação rápida e checagem mental: como
é muito menor que
, a reação escrita (AgI sólido reagindo com Cl^- para formar AgCl sólido e liberar I^-) é favorecida, o que aumenta o potencial acima de
. O sinal positivo de
confirma que a reação global escrita (AgI + Cl^- → AgCl + I^-) é espontânea como escrita.
Resposta
Oxidação (ânodo, esquerda):
Redução (cátodo, direita):
Reação total: