Faça uma representação da cela galvânica que tem numa semi célula um eletrodo de Zn imerso numa solução de
e em outra semi célula tem um eletrodo de Zn imerso numa solução de
. As semi-células estão unidas por uma ponte salina (tubo em U contendo
mol
e fechado nas extremidades com uma membrana semipermeável). Os eletrodos estão conectados a um multímetro. Escrever a reação anodica e catódica, calcular a diferença de potencial e fazer representação esquemática de barras da célula galvânica. A temperatura no sistema eletroquímico é de 298 K
Passo 1
Então, o exercício pede pra montar uma cela galvânica com duas semi-células de Zn|Zn²⁺, só que uma tem concentração 0,1 mol/L e a outra 0,01 mol/L. A gente vai escrever as reações de anodo e catodo, calcular a diferença de potencial usando a equação de Nernst e, por fim, fazer a representação em barras (símbolo “|” e “||”). O conteúdo aqui é eletroquímica básica: polo padrão de Zn/Zn²⁺, equação de Nernst e notação de célula galvânica.
Passo 2
Primeiro, lembra da semirreação padrão de redução do zinco e do seu potencial padrão:
A equação de Nernst serve pra ajustar esse potencial quando a concentração não é 1 M:
Aqui
. Vamos calcular
em cada semi-célula:
- Para 0,1 M:
- Para 0,01 M:
Passo 3
Pra saber onde ocorre redução (catodo) e oxidação (anodo), a gente compara os potenciais calculados:
- Mais positivo → catodo.
- Mais negativo → anodo.
Aquié maior que , então a semi-célula 0,01 M é o catodo e a 0,1 M é o anodo.
Reações:
Anodo (oxidação, 0,1 M):
Anodo (oxidação, 0,1 M):
Catodo (redução, 0,01 M):
Passo 4
Agora, a diferença de potencial da célula é:
Resposta
Anodo:
Catodo:
Diferença de potencial:
Notação em barras:
Catodo:
Diferença de potencial:
Notação em barras: