8- Dadas as seguintes semi-reações, determine qual reação global é espontânea e calcule o potencial da célula.
Mg^2+ (aq)+2 e^- Mg(s) E^circ=-2.37 V
Ni^2+ (aq)+2 e^- Ni(s) E^circ=-0.25 V

Passo 1

O enunciado nos dá duas semi-reações padrão com seus potenciais de redução:
Mg^2+(aq)+2,e^- Mg(s), E^circ=-2,37:V
Ni^2+(aq)+2,e^- Ni(s), E^circ=-0,25:V
Queremos descobrir qual combinação gera uma reação global espontânea e calcular o potencial padrão da célula. Vamos usar a ideia de que a meia-reação com maior E^circ atua como catodo (redução) e a outra inverte-se para formar o anodo (oxidação), e então
E^circcel=E^circcat-E^circan

Passo 2

Comparamos os potenciais de redução:
E^circred(Ni^2+/Ni)=-0,25:V e E^circred(Mg^2+/Mg)=-2,37:V
Como -0,25:V> -2,37:V, o par Ni^2+/Ni será reduzido (catodo) e o par Mg^2+/Mg será oxidado (anodo).

Passo 3

Invertemos a semi-reação de magnésio para representar a oxidação e mudamos o sinal do potencial:
Mg(s) Mg^2+(aq)+2,e^-, E^circox = +2,37:V

Passo 4

Somamos as duas semi-reações, cancelando os 2,e^-:
Mg(s) + Ni^2+(aq) Mg^2+(aq) + Ni(s)

Passo 5

Calculamos o potencial padrão da célula:
E^circcel =E^circcat-E^circan =(-0,25:V) - (-2,37:V) =+2,12:V
Como E^circcel>0, a reação é espontânea.

Resposta

A reação espontânea é
Mg(s) + Ni^2+(aq) longrightarrow Mg^2+(aq) + Ni(s)
e o potencial padrão da célula é E^circcel=+2,12:V.

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