Considere os seguintes pares de íons:
(b) \mathrm{Au}^{+}{ }_{(\mathrm{aq})} ; \mathrm{Cu}^{+}{ }_{(\mathrm{aq})}
Para cada par, obtenha uma equação que envolva ambas as espécies e que a fem seja positiva.

Passo 1

O enunciado pede para, dado o par de íons \mathrm{Au}^+_{(\mathrm{aq})} e \mathrm{Cu}^+_{(\mathrm{aq})}, escrever uma equação redox que envolva ambas as espécies e que tenha fem padrão positiva. O conteúdo aqui é Eletroquímica de células galvânicas: vamos precisar dos potenciais padrão de redução e aplicar
E^\circ_{\text{cel}} = E^\circ_{\text{cátodo}} - E^\circ_{\text{ânodo}}.áâ

Passo 2

Precisamos dos potenciais padrão de redução de cada semi-reação:
\mathrm{Au}^+ + \mathrm{e}^- \longrightarrow \mathrm{Au}(s), \quad E^\circ = +1,69\\ \mathrm{V},
\mathrm{Cu}^+ + \mathrm{e}^- \longrightarrow \mathrm{Cu}(s), \quad E^\circ = +0,52\\ \mathrm{V}.

Passo 3

Para que a fem seja positiva, o íon com maior potencial de redução atua no cátodo (é reduzido) e o outro no ânodo (é oxidado). Como
1,69\\ \mathrm{V} > 0,52\\ \mathrm{V},
o \mathrm{Au}^+ será reduzido e o \mathrm{Cu} metálico será oxidado a \mathrm{Cu}^+.

Passo 4

Escrevendo as semi-reações no sentido apropriado:
cátodo (redução):
\mathrm{Au}^+_{(\mathrm{aq})} + \mathrm{e}^- \longrightarrow \mathrm{Au}_{(s)},
ânodo (oxidação):
\mathrm{Cu}_{(s)} \longrightarrow \mathrm{Cu}^+_{(\mathrm{aq})} + \mathrm{e}^-.

Passo 5

Somando as semi-reações, os elétrons se cancelam e obtemos a equação global. A fem padrão da célula é
E^\circ_{\text{cel}} = E^\circ_{\text{cátodo}} - E^\circ_{\text{ânodo}} = 1,69\\ \mathrm{V} - 0,52\\ \mathrm{V} = +1,17\\ \mathrm{V},áâ
positivo, como exigido.

Resposta

\mathrm{Au}^+_{(\mathrm{aq})} + \mathrm{Cu}_{(s)} \longrightarrow \mathrm{Au}_{(s)} + \mathrm{Cu}^+_{(\mathrm{aq})}, \quad E^\circ_{\text{cel}} = +1,17\\ \mathrm{V}.

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