Considere as seguintes semirreaçōes:
Semirreaçăo lr Semirreaçăo & $E^*(V)$ hline $Cu^2+(aq)+2 e^- Cu(s)$ & $+0,34$ $Sn^2+(aq)+2 e^- Sn(s)$ & $-0,14$ $Fe^2+(aq)+2 e^- Fe(s)$ & $-0,44$ $Z n^2+(aq)+2 e^- Zn(s)$ & $-0,76$ $Al^2+(aq)+3 e^- Al(s)$ & $-1,66$
S N(S)^2++Z N(S) longrightarrow 5 m(s)+2 z 11^2+(a)
(E^circ) Sn^2+(s)+Fe(s) Sn(s)
+Fe^2+(aq)
Qual o potencial padrão da célula voltaica que opera conforme a reação: ? Use a tabela do item anterior.

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos que encontrar o potencial padrão ( E^circ) de uma célula voltaica que opera conforme a reação:
Sn^2+(s) + Fe(s) Sn(s) + Fe^2+(aq)
Para resolver isso, vamos precisar entender as semirre ações (ou semirreacções) e usar os potenciais padrão de redução fornecidos na tabela.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as semirreacções envolvidas nessa reação. Na tabela, temos:
Sn^2+(aq) + 2 e^- Sn(s) E^circ = -0,14, V
Fe^2+(aq) + 2 e^- Fe(s) E^circ = -0,44, V

Passo 3

Agora, vamos entender qual dessas semirreacções vai ser a redução e qual vai ser a oxidação na célula voltaica.
  • A redução ocorre no cátodo.
  • A oxidação ocorre no ânodo.
Na reação dada:
Sn^2+ + Fe Sn + Fe^2+
Aqui, Sn^2+ está ganhando elétrons para se tornar Sn (redução), e Fe está perdendo elétrons para se tornar Fe^2+ (oxidação).

Passo 4

Agora, vamos identificar os potenciais de cada semirreacção:
  • Cátodo (redução): Sn^2+ + 2 e^- Sn com E^circcátodo = -0,14, Vá
  • Ânodo (oxidação): Fe Fe^2+ + 2 e^- (invertemos a semirreacção de redução) com E^circânodo = +0,44, Vâ
Nota: Quando invertendo uma semirreacção, o sinal do E^circ também inverte.

Passo 5

A fórmula para calcular o potencial padrão da célula voltaica ( E^circcélulaé) é:
E^circcélula = E^circcátodo - E^circânodo éáâ
Substituindo os valores que encontramos:
E^circcélula = (-0,14, V) - (-0,44, V) = (-0,14, V + 0,44, V) = +0,30, V é

Resposta

O potencial padrão da célula voltaica é E^circ = +0,30, V.

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