Escreva a equação química que descreve a reação que ocorre na pilha de Daniell e, com a ajuda da tabela de potenciais de redução, calcule o potencial teórico da pilha feita na prática.
Passo 1
Então, o exercício pede duas coisas: (a) escrever a equação global da pilha de Daniell e (b) calcular o potencial teórico dela usando a tabela de potenciais de redução.
Conteúdo: eletroquímica (reações de oxirredução) e potenciais padrão de redução.
O que vamos precisar:
Conteúdo: eletroquímica (reações de oxirredução) e potenciais padrão de redução.
O que vamos precisar:
- Saber as semi-reações de redução do Zn²⁺/Zn e do Cu²⁺/Cu.
- Entender como inverter a reação de redução para obter a oxidação.
- Usar a fórmula do potencial de célula:
Passo 2
Primeiro, anotamos as semi-reações de redução padrão (tabela):
Lembra: esses valores já vêm da tabela de potenciais de redução.
Passo 3
Na pilha de Daniell, o zinco é o ânodo (ele se oxida) e o cobre é o cátodo (ele se reduz).
Isso porque o Zn²⁺/Zn tem potencial mais negativo, então o Zn metálico “gosta” de liberar elétrons.
Para escrever a oxidação do Zn, invertemos a semi-reação de redução do zinco e mudamos o sinal do potencial:
Isso porque o Zn²⁺/Zn tem potencial mais negativo, então o Zn metálico “gosta” de liberar elétrons.
Para escrever a oxidação do Zn, invertemos a semi-reação de redução do zinco e mudamos o sinal do potencial:
Passo 4
Agora, somamos a oxidação do Zn com a redução do Cu, lembrando de cancelar os elétrons:
Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2 e⁻
Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2 e⁻
- Cu²⁺(aq) + 2 e⁻ → Cu(s)
Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s)
Em LaTeX:
Em LaTeX:
Passo 5
Pra achar o potencial padrão da pilha, usamos:
Ou, equivalentemente,
Substituindo:
Resposta
Equação global da pilha de Daniell:
Potencial teórico padrão da pilha: