Dada a possível reação em uma pilha:
Essa reação é espontânea?

Passo 1

Beleza, o exercício pede pra saber se a reação
Cl2(g) + 2,Br^-(aq) ,longrightarrow, 2,Cl^-(aq) + Br2(l)
é espontânea, usando os potenciais-padrão de eletrodo:
Cl2(g) + 2 e^- to 2,Cl^-(aq) E^circ = +1,36,V
Br2(l) + 2 e^- to 2,Br^-(aq) E^circ = +1,09,V
O conteúdo aqui é eletroquímica – mais especificamente pilhas galvânicas e potencial padrão de eletrodo. Vamos precisar:
  1. identificar qual semi-reação é redução (cátodo) e qual será invertida pra oxidação (ânodo);
  2. calcular o potencial da célula com a fórmula
E^circrm célula = E^circrm cátodo - E^circrm ânodo; éáâ
  1. checar se é é positivo (espontânea) ou negativo (não espontânea).

Passo 2

Primeiro, qual reação reduz e qual oxida? A regra é: a semirreação com potencial-padrão mais positivo tende a ser redução (cátodo). Aqui:
  • tem V (mais positivo) → redução no cátodo.
  • tem V → essa vai no ânodo, mas como oxidação, invertendo a seta.

Passo 3

Escrevendo as semirreações completas na pilha:
Cátodo (redução):
Cl2(g) + 2,e^- ;longrightarrow; 2,Cl^-(aq) (E^circrm cat = +1,36,V)
Ânodo (oxidação – invertendo a redução dada):
2,Br^-(aq) ;longrightarrow; Br2(l) + 2,e^- (E^circrm ox = -1,09,V)
Agora calcula o potencial da célula:
E^circrm célula ;=; E^circrm cat ;-; E^circrm an ;=; (+1,36,V) ;-; (+1,09,V) ;=; +0,27,V é

Passo 4

Teoria básica: se é, a reação é espontânea sob condições padrão (1 atm, 1 mol/L, 25 °C). Aqui deu V, ou seja positivo.

Resposta

Sim, a reação é espontânea, pois o potencial-padrão da célula é é.

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