Escreva as semirreações e a equação balanceada das reações de célula de cada uma das seguintes células galvânicas:
Passo 1
O enunciado pede que eu escreva as semirreações (meio-reações) e a equação global balanceada para a célula galvânica dada. As informações fornecidas são:
Lista de dados relevantes do enunciado:
- Eletrodo esquerdo: grafite (
) com gás e íons . - Eletrodo direito: eletrodo inerte de platina (
) com íons e gás . - A dupla barra
indica a ponte salina; os eletrodos sólidos ( e ) são apenas condutores inertes, não participam quimicamente. - O que se pede: as semirreações (oxidação e redução) em cada eletrodo e a equação global balanceada da célula.
Passo 2
Decidir qual meia-reação ocorre em cada eletrodo (oxidação vs. redução).
Como temos os pares conhecidos
e
podemos usar a ideia prática: o par com maior potencial padrão tende a ser reduzido (ganha elétrons). Conhecimentos usuais (não essenciais para a montagem, mas úteis) dão os potenciais padrão:
Como
é maior,
será reduzido (ocorre no cátodo, eletrodo direito). Assim,
será oxidado (ocorre no ânodo, eletrodo esquerdo).
Passo 3
Escrever as semirreações balanceadas (massa e carga) separadamente.
Oxidação (ânodo, eletrodo esquerdo): começar com
perdendo elétrons para formar
.
A meia-reação balanceada em termos de átomos e cargas é
A meia-reação balanceada em termos de átomos e cargas é
Verificação: átomos de H:
ambos os lados; carga: esquerda
, direita
— carga conservada.
Redução (cátodo, eletrodo direito):
ganha elétrons para formar
:
Verificação: átomos Cl:
ambos os lados; carga: esquerda
? Atenção: na esquerda temos
neutro e
com carga
; na direita
tem carga
. Portanto, carga conservada.
Passo 4
Combinar as duas semirreações de modo que os elétrons se cancelem.
As duas semirreações são:
Somando membro a membro, os
aparecem em ambos os lados e se cancelam, dando a equação líquida:
Essa é a equação iônica líquida. Se quisermos, podemos combinar os íons
e
para escrever a forma molecular do produto:
Passo 5
Comentário sobre o papel dos eletrodos inertes e potencial da célula (motivação prática para a prova).
- Os eletrodos sólidos (
e ) são apenas condutores que permitem a transferência de elétrons entre o circuito externo e as espécies gasosas/íons; não aparecem nas semirreações. - O potencial padrão da célula pode ser calculado como
o que confirma que a reação como escrita é espontânea (E° positivo).
Resposta
Oxidação (ânodo, eletrodo esquerdo):
Redução (cátodo, eletrodo direito):
Equação global balanceada: