As duas semi-reações em uma célula galvânica são:
a) Indique qual reação ocorre no ânodo e qual ocorre no cátodo.
b) Qual eletrodo é consumido na reação da célula?
b) Qual eletrodo é consumido na reação da célula?
Passo 1
O enunciado fornece duas semi-reações (vou reproduzi-las exatamente como você deu, peguei essas equações do enunciado):
O que o exercício pede:
a) Indicar qual reação ocorre no ânodo e qual no cátodo.
b) Dizer qual eletrodo é consumido na reação da célula.
a) Indicar qual reação ocorre no ânodo e qual no cátodo.
b) Dizer qual eletrodo é consumido na reação da célula.
Passo 2
Primeiro, vamos entender os conceitos básicos (explicação passo a passo, sem pular etapas).
-
Oxidação e redução:
- Oxidação é a perda de elétrons. Quando uma espécie química perde elétrons, dizemos que ela foi oxidada.
- Redução é o ganho de elétrons. Quando uma espécie química ganha elétrons, ela foi reduzida.
- Um jeito prático de lembrar: “OIL RIG” — Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain (Oxidação é perda, redução é ganho).
-
Anodo e cátodo numa célula galvânica (pilha):
- O ânodo é o eletrodo onde ocorre oxidação.
- O cátodo é o eletrodo onde ocorre redução.
- Em uma célula galvânica (que produz corrente espontânea), os elétrons fluem do ânodo para o cátodo pelo circuito externo.
- Em geral, se um eletrodo metálico sólido transforma-se em íons na solução (
), esse eletrodo metálico está sendo consumido (sua massa diminui).
Passo 3
Agora, olhamos as semi-reações e identificamos onde estão os elétrons:
Reação 1 (peguei do enunciado):
- Os elétrons aparecem como produtos (à direita). Isso significa que essa meia-reação é uma oxidação (perda de elétrons).
Reação 2 (peguei do enunciado):
- Os elétrons aparecem como reagentes (à esquerda). Isso significa que essa meia-reação é uma redução (ganho de elétrons).
Passo 4
Para combinar meia-reações corretamente, os elétrons liberados na oxidação devem ser consumidos pela redução. Aqui a primeira dá
elétrons por átomo de Zn oxidado, e a segunda necessita de
elétrons. Então igualamos multiplicando a reação de zinco por
:
Multiplicando a primeira por
:
Agora as duas têm
e podemos somá-las (os elétrons se cancelam).
Passo 5
Somando as duas meia-reações (e cancelando
):
Observações que respondem às perguntas:
- A meia-reação do zinco é oxidação (elétrons à direita), logo ela ocorre no ânodo.
- A meia-reação do clorato/
é redução (elétrons à esquerda), logo ela ocorre no cátodo. - O eletrodo de zinco é um metal sólido que se transforma em
em solução; isso significa que o eletrodo de zinco é consumido (sua massa diminui) conforme a reação prossegue. O outro eletrodo (onde ocorre redução do ) normalmente é inerte (por exemplo, grafite) e não é consumido pela química mostrada.
Passo 6
Resumo prático para a prova (decoração útil):
- Se na meia-reação os elétrons estão nos produtos → oxidação → ânodo → eletrodo pode ser consumido se for metal sólido que vira íon.
- Se os elétrons estão nos reagentes → redução → cátodo → geralmente não consome o eletrodo se ele for inerte.
Força aí — você já tem a lógica completa para responder e justificar na prova!
Resposta
a) ânodo:
\n
cátodo: \n
b) O eletrodo de zinco ( ) é consumido.
cátodo:
b) O eletrodo de zinco (