Considere as seguintes semi-reações e os potenciais normais de redução:
Ni^2++2 e-Ni E^0=-0,25 V
Au^3++3 e^- Au E^0=+1,50 V
Calcule a ddp dessa pilha. (OBS: Deixar o cálculo escrito).

Passo 1

Beleza, o enunciado nos dá duas semi-reações com seus potenciais padrão de redução e pede a ddp (tensão) da pilha que a gente forma com elas.
Conteúdo: eletroquímica de pilhas, identificação de cátodo e ânodo e cálculo de E^0rm célulaé.
O que precisamos:
  1. Ver qual meia-reação vai ser reduzida (cátodo) e qual vai ser oxidada (ânodo) comparando os E^0.
  2. Balancear a quantidade de elétrons (para fins de reação global).
  3. Calcular E^0rm célula=E^0rm cátodo-E^0rm ânodoéáâ

Passo 2

Vamos olhar as duas semi-reações e seus E^0:
Ni^2+ + 2e^- to Ni E^0=-0,25 V Au^3+ + 3e^- to Au E^0=+1,50 V
Quem tem o potencial mais positivo é o Au (1,50 V), então ele é o cátodo (reduz). O Ni, com -0,25,V, vai ser o ânodo (oxida).

Passo 3

Pra montar a reação global a gente precisa que o total de elétrons trocados seja igual.
  • Ni libera 2 e–, Au consome 3 e–.
  • Mínimo múltiplo comum de 2 e 3 é 6.
Multiplica-se a meia-reação do Ni por 3 e a do Au por 2:
3l(Ni^2+ + 2e^- &to Nir) 2l(Au^3+ + 3e^- &to Aur)
Fica:
3,Ni^2+ + 6e^- &to 3,Ni 2,Au^3+ + 6e^- &to 2,Au
Somando e cancelando os elétrons:
3,Ni^2+ + 2,Au^3+ to 3,Ni + 2,Au

Passo 4

Agora a fórmula da ddp (tensão) em condições padrão é
E^0rm célula=E^0rm cátodo-E^0rm ânodoéáâ
Substituindo:
$$E^{0}_{\rm célula}=1{,}50\ \mathrm V - (-0{,}25\ \mathrm V)
=1{,}50 +0{,}25 =1{,}75\ \mathrm V.$$

Resposta

A ddp padrão da pilha é E^0rm célula=1,75 Vé.

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