Dadas as seguintes semirreações de redução com os respectivos valores de potencial padrão de redução, responda às questões 6 a 11.
Calcule o valor de
e preveja a espontaneidade das seguintes reações:
com
;
Calcule o valor de
Passo 1
O que o problema pede: calcular o valor de
para a combinação envolvendo
e
e prever se a reação é espontânea.
Informações que vou usar (potenciais-padrão de redução, valores usuais):
Informações que vou usar (potenciais-padrão de redução, valores usuais):
Esses são os potenciais padrão de redução que vou usar para comparar as duas metades.
Passo 2
Conceito importante (aula rápida): o potencial-padrão de redução
indica a tendência de uma espécie ser reduzida. Quanto maior (mais positivo) for
, maior a tendência a ganhar elétrons (ser reduzida). Quando juntamos duas meias-reações, a que tiver o maior
atua como redução (cátodo) e a outra será invertida (oxidação, ânodo). A diferença entre os potenciais dá o potencial da célula:
Se
a reação espontânea no sentido escrito; se
não é espontânea.
Passo 3
Comparação direta dos valores:
tem
e
tem
. Como
, a meia-reação de níquel tem maior tendência a ser reduzida. Logo:
- cátodo (redução):
com ; - ânodo (oxidação): a meia de ferro é invertida:
(raiz da oxidação) e usamos .
A equação global espontânea esperada é:
Passo 4
Cálculo de
(potencial-padrão da célula): aplicando a fórmula
substituindo os valores:
Fazendo a conta:
Passo 5
Interpretação termodinâmica e espontaneidade:
, portanto a reação escrita
é espontânea sob condições padrão. Em termos de deslocamento metálico: o ferro metálico (
) desloca íons níquel (
), ou seja, o ferro é o agente redutor que se oxida e o níquel é reduzido.
Passo 6
Dica prática para a prova (resumo rápido): compare os
. O maior
→ redução. Calcule
. Se o resultado for positivo, a reação que coloca o par de maior
como redução é espontânea. Confie nisso mesmo sem calcular
explicitamente.