a) Se a pilha é do tipo padrão, escreva a reação global espontânea e calcule a voltagem que é gerada.
b) Diga quem é o cátodo e o ânodo na pilha formada.
c) Em qual sentido os elétrons se deslocarão?
d) Em quais eletrodos ocorrerá corrosão e aumento de massa?
e) Faça a representação da pilha.
Tabela de potenciais de eletrodos padrão
Potencial de redução ( )
Estado reduzido
Estado oxidado
Potencial de oxidação ( )
-3,04
Li
+3,04
-2,92
K
+2,92
-2,90
Ba
+2,90
-2,89
Sr
+ 2,89
-2,87
Ca
+ 2,87
-2,71
Na
+ 2,71
-2,37
Mg
+2,37
-1,66
Al
+1,66
-1,18
Mn
+1,18
-0,83
+0,83
-0,76
-0,74
Cr
+0,74
-0,48
+0,48
-0,44
Fe
+0,44
-0,28
Co
+0,28
-0,23
Ni
+0,23
-0,13
Pb
+0,13
0,00
0,00
+0,15
-0,15
+0,34
Cu
-0,34
+0,40
-0,40
+0,52
Cu
-0,52
+0,54
-0,54
-0,77
Ag
-0,80
+0,85
Hg
-0,85
+1,09
-1,09
+1,23
-1,23
+1,36
-1,36
+2,87
-2,87
Passo 1
Beleza, a questão é de Eletroquímica: a gente tem duas semi-reações padrões
O que pedem:
a) reação global espontânea e tensão da pilha;
b) cátodo e ânodo;
c) sentido do fluxo de elétrons;
d) onde rola corrosão e onde rola depósito (aumento de massa);
e) representação em notação de pilha.
Pra resolver a gente vai usar:
Conceito de potencial padrão de redução;
Regra de que a semi-reação com E°red mais positivo é a que reduz no cátodo;
E°_cel = E°_red(cátodo) – E°_red(ânodo);
Balanço de elétrons (ajustar e⁻);
Definições de ânodo (oxida, perde massa) e cátodo (reduz, ganha massa).
Passo 2
Primeiro, comparar os potenciais de redução:
Logo, a reação de redução espontânea é
e a de oxidação é
Pra somar, igualamos elétrons: multiplica a redução por 3 e a oxidação por 2:
Agora a tensão de célula padrão:
Passo 3
Identificando eletrodos:
ânodo = onde ocorre oxidação = eletrodo de Cr(s)
cátodo = onde ocorre redução = eletrodo de Cd(s)
Passo 4
Como no ânodo o Cr libera elétrons, eles fluem por fio externo do Cr (ânodo) para o Cd (cátodo).
Passo 5
Corrosão (dissolução) rola no ânodo (Cr perde átomos e massa).
Depósito (aumento de massa) rola no cátodo (Cd²⁺ vira Cd metálico e gruda lá).
Passo 6
Notação de pilha padrão (1 M em cada íon):
Resposta
a) Reação global espontânea:
2,Cr +3,Cd^2+;longrightarrow;2,Cr^3++3,Cd,
com .
b) ânodo: Cr(s); cátodo: Cd(s).
c) elétrons vão do Cr (ânodo) para o Cd (cátodo).
d) corrosão no Cr(s); aumento de massa no Cd(s).
e) .