Escreva a reação da célula \mathrm{Pt}(\mathrm{s})\left|\mathrm{H}_{2}(\mathrm{~g})\right| \mathrm{HCl}(\mathrm{aq})\left|\mathrm{Hg}_{2} \mathrm{Cl}_{2}(\mathrm{~s})\right| \mathrm{Hg}(\mathrm{l}).

Passo 1

Resumo do enunciado: temos uma célula eletroquímica composta pelos eletrodos \mathrm{Pt(s)}|\mathrm{H}_{2}(\mathrm{g})|\mathrm{HCl(aq)} (eletrodo de hidrogênio padrão) e \mathrm{Hg}_{2}\mathrm{Cl}_{2}(\mathrm{s})|\mathrm{Hg(l)} (eletrodo calomelano).
Conteúdo: escrever a reação global da célula a partir das semi-reações de oxidação e redução.

Passo 2

Escrevemos as semi-reações, identificando qual é o ânodo (oxidação) e o cátodo (redução):
Eletrodo de hidrogênio (ânodo, oxidação):
\mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) \;\longrightarrow\; 2\,\mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq}) \;+\; 2\,\mathrm{e}^{-}
Eletrodo calomelano (cátodo, redução):
\mathrm{Hg}_{2}\mathrm{Cl}_{2}(\mathrm{s}) \;+\; 2\,\mathrm{e}^{-} \;\longrightarrow\; 2\,\mathrm{Hg}(\mathrm{l}) \;+\; 2\,\mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq})

Passo 3

Balanceamos elétrons e somamos as semi-reações para obter a reação global. Como cada semi-reação envolve 2 e^{-}, podemos adicioná-las diretamente:
\mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) \;+\; \mathrm{Hg}_{2}\mathrm{Cl}_{2}(\mathrm{s}) \;\longrightarrow\; 2\,\mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq}) \;+\; 2\,\mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq}) \;+\; 2\,\mathrm{Hg}(\mathrm{l})

Passo 4

Reconhecemos que 2\,\mathrm{H}^{+} + 2\,\mathrm{Cl}^{-} em solução aquosa é equivalente a 2\,\mathrm{HCl(aq)}. Logo, podemos reescrever a reação global de forma mais compacta:
\mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) \;+\; \mathrm{Hg}_{2}\mathrm{Cl}_{2}(\mathrm{s}) \;\longrightarrow\; 2\,\mathrm{Hg}(\mathrm{l}) \;+\; 2\,\mathrm{HCl}(\mathrm{aq})

Resposta

\mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) \;+\; \mathrm{Hg}_{2}\mathrm{Cl}_{2}(\mathrm{s}) \;\longrightarrow\; 2\,\mathrm{Hg}(\mathrm{l}) \;+\; 2\,\mathrm{HCl}(\mathrm{aq})

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