Encontre a tensão da pilha constituída das semipilhas descritas abaixo. Considere que a semipilha da direita contém uma solução
de
e a semipilha da esquerda contém uma solução
de
(aq). Escreva a reação final da pilha, calcule o potencial da pilha e estabeleça se ela é espontânea.
Eletrodo da direita:
Eletrodo da esquerda:
E.
R- E= 1,242 V
Eletrodo da direita:
Eletrodo da esquerda:
E.
R- E= 1,242 V
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir a tensão de uma pilha que tem duas semipilhas diferentes: uma com solução de nitrato de prata (
) a
e outra com nitrato de cádmio (
) a
. Pra isso, vamos usar conceitos de eletroquímica, especialmente as potenciais de eletrodo padrão e como calcular o potencial da pilha. Vamos lá!
Passo 2
Primeiro, precisamos identificar qual semipilha vai ser o ânodo e qual vai ser o cátodo. O ânodo é onde acontece a oxidação (perda de elétrons) e o cátodo é onde ocorre a redução (ganho de elétrons). Olhando os potenciais padrão:
- Prata (Ag):
- Cádmio (Cd):
Como o cátodo sempre tem um potencial maior, a semipilha de prata será o cátodo e a de cádmio será o ânodo.
Passo 3
Agora, vamos escrever as reações de cada semipilha com base nisso:
- Cátodo (Redução):
- Ânodo (Oxidação):
A gente inverte a reação do ânodo para representar a oxidação.
Passo 4
Em seguida, vamos balancear a transferência de elétrons para combinar as duas semipilhas. Como ambas as reações envolvem 2 elétrons, não precisamos multiplicar nada. Somando as duas reações, temos:
Essa é a reação final da pilha.
Passo 5
Agora, vamos calcular o potencial da pilha (
). A fórmula é:
Substituindo os valores:
Passo 6
Por fim, vamos determinar se a reação é espontânea. Se o potencial da pilha for positivo, a reação é espontânea. No nosso caso,
, que é positivo. Portanto, a reação ocorre de forma espontânea.
Resposta
A reação final da pilha é:
O potencial da pilha é
e a reação é espontânea.