DISCIPEINA: QUIMICA
LISTA DE EXERCÍCIOS - Eletroquímica e Corrosão.
2024/02
RESPONSÁVEL: PROF. PAULO C. TULIO
Ainda com relação à pilha de Daniel, qual o trabalho elétrico máximo que esta pilha, nas condiçōes-padrão, realizaria? ( F=96487 C / mol ).

Passo 1

Beleza, aqui a gente tem uma pilha de Daniel operando em condições-padrão. O assunto é eletroquímica e queremos saber qual o trabalho elétrico máximo que ela pode entregar. Para isso, vamos precisar:
  1. Escrever a reação global da pilha.
  2. Buscar os potenciais-padrão dos semicélulas de Zn/Zn²⁺ e Cu²⁺/Cu.
  3. Calcular a diferença de potencial-padrão da pilha, .
  4. Usar a relação entre energia livre de Gibbs e potencial elétrico, , para achar o trabalho máximo.

Passo 2

Primeiro, a reação global da pilha de Daniel é:
Zn (s) ;+;Cu^2+(aq);longrightarrow;Zn^2+(aq);+;Cu (s)
Os potenciais-padrão (condições-padrão: 1 atm, 25 °C, 1 mol/L) são:
E°Zn^2+/Zn = -0,76 V, E°Cu^2+/Cu = +0,34 V

Passo 3

O potencial-padrão da pilha é a diferença entre o cátodo (redução) e o ânodo (oxidação):
E°cel = E°cátodo - E°ânodo = E°Cu^2+/Cu - E°Zn^2+/Zn = 0,34 - (-0,76) = 1,10 V áâ

Passo 4

Agora, a gente lembra que a variação de energia livre de Gibbs padrão está ligada ao trabalho elétrico máximo:
De
onde
wmax = -De = número de elétrons trocados (aqui são 2),
= constante de Faraday = ,
.
O trabalho elétrico máximo é , então:

Resposta

O trabalho elétrico máximo da pilha de Daniel, em condições-padrão, é aproximadamente
boxed2,12times10^5 J

Exercícios relacionados