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 enunciado pede para calcular o valor de
e prever a espontaneidade da reação entre
e
. As informações que vamos usar (valores padrão de potenciais de redução) são as seguintes (essas são as grandezas fornecidas/consultadas como padrão):
com
.
com
.
Observação: o enunciado indicou que temos meia-reações com seus potenciais; aqui estou usando esses valores padrão para prosseguir com a resolução.
Observação: o enunciado indicou que temos meia-reações com seus potenciais; aqui estou usando esses valores padrão para prosseguir com a resolução.
Passo 2
Entendimento do que é
e como calculá-lo.
- O potencial padrão de célula
(também escrito ) mede a tendência da reação global ocorrer como escrita. - Regra prática: a meia-reação com maior
(mais positivo) tende a ocorrer como redução (cátodo). A outra ocorrerá como oxidação (ânodo), ou seja, usamos o reverso da sua meia-reaçãode redução. - Fórmula de cálculo:
Aqui cada
é o potencial de redução padrão da respectiva meia-reação (sempre usando o valor de redução na fórmula).
Passo 3
Decidir quais são cátodo e ânodo para o par dado.
- Comparo os dois potenciais de redução:
e - O maior é
(o par ), portanto, se esse íon estivesse presente ele seria reduzido (cátodo). Mas no enunciado temos (esta é a forma reduzida do par Ce). Para que ocorra reação produtos, a única possibilidade que faz sentido escrever é que seja reduzido a e seja oxidado a (ou seja, usamos a meia-reação de invertida como oxidação). - Assim escolhemos: cátodo (redução) =
e ânodo (oxidação) = (que é o inverso de ).
Passo 4
Aplicar a fórmula para calcular
.
- Usamos os potenciais de redução (mesmo para a meia-reaçãodo ânodo, usamos o valor de redução dela na fórmula, não o de oxidação). Então:
- Substituindo os números:
Passo 5
Fazer a conta e interpretar o sinal.
- Calculando:
- Interpretação: quando
a reação escrita é espontânea em condições padrão; quando a reação escrita é não espontânea (o sentido espontâneo seria o inverso). Aqui , logo a reação com escrita como redução de e oxidação de NÃO é espontânea em condições padrão.
Passo 6
Resumo físico-químico e dica de prova (pra te animar):
- Significado: como o par
tem potencial de redução muito maior que , o íon tende a se reduzir (ganhar elétron) em vez de . Mas como só temos (a forma já reduzida), esse não quer doar elétron para reduzir . Por isso o processo como escrito não ocorre espontaneamente. - Dica prática para prova: sempre compare os potenciais de redução; maior é redução (cátodo). Use a fórmula
. Sinal positivo → espontâneo, sinal negativo → não espontâneo.