Escreva as semirreações de catodo e anodo, a equação balanceada das reações e o diagrama de célula:
\mathrm{Ni}^{2+}{ }_{(\mathrm{aq})}+\mathrm{Zn}^{0}{ }_{(\mathrm{s})} \leftrightarrow \mathrm{Ni}^{0}{ }_{(\mathrm{s})}+\mathrm{Zn}^{2+}{ }_{(\mathrm{aq})}

Passo 1

O enunciado apresenta a reação redox entre \mathrm{Ni}^{2+}_{(aq)} e \mathrm{Zn}^{0}_{(s)}, e pede que a gente identifique as semirreações de ânodo (oxidação) e cátodo (redução), escreva a equação global balanceada e depois monte o diagrama de célula. Vamos usar o conceito de n.o. e de transferência de elétrons em células galvânicas.

Passo 2

Determinar qual metal é oxidado e qual é reduzido.
– Para o zinco: n.o. vai de 0 em \mathrm{Zn}(s) para +2 em \mathrm{Zn}^{2+}(aq), logo o zinco é oxidado (ânodo).
– Para o níquel: n.o. vai de +2 em \mathrm{Ni}^{2+}(aq) para 0 em \mathrm{Ni}(s), logo o níquel é reduzido (cátodo).

Passo 3

Escrever as semirreações individualmente e balancear elétrons:
\text{Ânodo (oxidação):} \quad \mathrm{Zn}(s) \;\longrightarrow\; \mathrm{Zn}^{2+}(aq) \;+\; 2e^-Âçã
\text{Cátodo (redução):} \quad \mathrm{Ni}^{2+}(aq) \;+\; 2e^- \;\longrightarrow\; \mathrm{Ni}(s)áçã

Passo 4

Somar as semirreações, cancelando os 2e^-, para obter a equação global:
\mathrm{Ni}^{2+}(aq) \;+\; \mathrm{Zn}(s) \;\longrightarrow\; \mathrm{Ni}(s) \;+\; \mathrm{Zn}^{2+}(aq)

Passo 5

Montar o diagrama de célula galvânica colocando o ânodo à esquerda e o cátodo à direita, com dupla barra para a ponte salina:
\mathrm{Zn}(s)\;|\;\mathrm{Zn}^{2+}(aq)\;\big\|\;\mathrm{Ni}^{2+}(aq)\;|\;\mathrm{Ni}(s)

Resposta

Ânodo (oxidação):
\mathrm{Zn}(s) \;\longrightarrow\; \mathrm{Zn}^{2+}(aq) + 2e^-
Cátodo (redução):
\mathrm{Ni}^{2+}(aq) + 2e^- \;\longrightarrow\; \mathrm{Ni}(s)
Equação global balanceada:
\mathrm{Ni}^{2+}(aq) + \mathrm{Zn}(s) \;\longrightarrow\; \mathrm{Ni}(s) + \mathrm{Zn}^{2+}(aq)
Diagrama de célula:
\mathrm{Zn}(s)\;|\;\mathrm{Zn}^{2+}(aq)\;\big\|\;\mathrm{Ni}^{2+}(aq)\;|\;\mathrm{Ni}(s)

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