Faça uma representação da célula galvânica que tem numa semi-célula um eletrodo de cobalto imerso numa solução de em outra semi célula um eletrodo de níquel imerso numa solução de . As semi-células estão unidas por uma ponte salina (tubo em U contendo fechado nas extremidades com uma membrana semipermeável). Os eletrodos de Co e Ni estão conectados a um multímetro. Escrever a reação anódica 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
Beleza, o exercício pede pra montar uma pilha galvânica com duas semi-células: uma de Co/Co²⁺ (0,01 mol·L⁻¹) e outra de Ni/Ni²⁺ (0,10 mol·L⁻¹), unidas por ponte salina de KNO₃. Temos que:
• Identificar reações anódica e catódica
• Calcular a diferença de potencial da pilha usando a equação de Nernst (T = 298 K)
• Escrever a representação em barras (notação da pilha)
Para isso, vamos precisar:
Potenciais padrão de redução () de Co²⁺/Co e Ni²⁺/Ni;
Saber decidir quem oxida (ânodo) e quem reduz (catôdo);
Equação de Nernst:
Expressão do quociente de reação .
Passo 2
Primeiro, os potenciais padrão de redução (tabela):
Quem tiver mais positivo é melhor em se reduzir (catôdo). Aqui, V (Ni²⁺/Ni) é maior que V (Co²⁺/Co), então:
• Catôdo: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
• Ânodo: Co → Co²⁺ + 2e⁻
Passo 3
Escrevendo direitinho:
Anódica (oxidação):
Catódica (redução):
Passo 4
Calcular :
Passo 5
Agora a Nernst pra condições não-padrão. A reação global é
Então o quociente de reação é
Como , aplicamos
E como :
Passo 6
Representação esquemática em barras (notação da pilha):
Resposta
Diferença de potencial V, com ânodo em Co(s) e catôdo em Ni(s), e notação da pilha conforme acima.