Indique se cada semicélula comporta-se como ânodo ou cátodo quando acoplada ao eletrodo padrão de hidrogênio numa célula galvânica. Calcule o potencial da célula.
Passo 1
O enunciado descreve uma célula galvânica em que uma semicélula é o eletrodo padrão de hidrogênio (SHE) com
e
, e a outra semicélula é o eletrodo de platina imersa numa solução contendo
e
. O conteúdo de matéria é eletroquímica de semicélulas e aplicação da Equação de Nernst para determinar potenciais e, com isso, identificar ânodo e cátodo e calcular
.
Passo 2
Escrevemos a meia-reação de redução do par
, que ocorre em meio ácido:
O número de elétrons envolvidos é
e o potencial padrão
.
Passo 3
Aplicamos a Equação de Nernst para essa semicélula, à temperatura de
:
Substituindo
,
,
e
:
Passo 4
Agora a semicélula padrão de hidrogênio (redução
) tem
e
. A constante de reação é
e a Equação de Nernst dá
Passo 5
Comparamos os potenciais de redução:
Como
, a semicélula de titânio sofre redução (é o cátodo) e a semicélula de hidrogênio é oxidada (ânodo). O potencial da célula é
Resposta
Ânodo: eletrodo padrão de hidrogênio.
Cátodo: semicélula Pt/ .
Potencial da célula: .
Cátodo: semicélula Pt/
Potencial da célula: