Considere o seguinte processo eletroqu
Cu(s)+2 Ag^+(aq) Cu^2+(aq)+2 Ag(s)
© Calcule a constante de equilibrio do processo à 298 K . ( 0,5 pts )

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente tem uma reação química envolvendo cobre e prata, e precisa calcular a constante de equilíbrio desse processo a 298 K. Para isso, a gente vai precisar entender um pouco sobre potenciais eletroquímicos e como eles se relacionam com a constante de equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os potenciais de redução dos metais envolvidos na reação. Geralmente, esses valores estão disponíveis em tabelas de química. Para nossa reação:
Cu(s) + 2 Ag^+(aq) Cu^2+(aq) + 2 Ag(s)
os potenciais padrão de redução são:
  • com
  • com

Passo 3

Agora, vamos calcular o potencial padrão da célula ( E^circcélula = E^circcátodo - E^circânodo é). A fórmula para isso é:
E^circcélula = 0,80, V - 0,34, V = 0,46, V éáâ
Aqui, a prata ( ) funciona como cátodo e o cobre ( ) como ânodo. Então:
é

Passo 4

Com o potencial da célula, podemos usar a relação com a constante de equilíbrio ( De) através da equação de Gibbs:
é
Onde:
  • é o número de mols de elétrons transferidos (neste caso, 2)
  • é a constante de Faraday ( )
  • é a constante dos gases ( )
  • é a temperatura em Kelvin (298 K)

Passo 5

Rearranjando a equação para encontrar ln K = n F E^circcélulaR T :
ln K = 2 times 96485 times 0,468,314 times 298 approx 43,07 é
Substituindo os valores:
K = e^43,07 approx 3,2 times 10^18
Agora, tiramos o exponencial para encontrar :

Resposta

A constante de equilíbrio do processo à 298 K é aproximadamente .

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