Num laboratório, um grupo de alunos possui quatro semicélulas montadas, todas em condição padrão de concentração e temperatura, correspondentes às semirreações mostradas no quadro abaixo:
Semicélula Semirreação de redução E^0 / V
I MnO2+4 H^++2 e^- Mn^2++2 H2 O 1,23
II I2+2 e^- 2 F^- 0,54
III Cu^2++2 e^- Cu 0,34
IV Zn^2++2 e^- Zn -0,76
Numa dada combinação para montar uma pilha eletroquímica, o valor de diferença de potencial ( De ) da pilha, no instante em que se ligaram os contatos, foi de 0,69 V.
A combinação utilizada nessa pilha foi entre as semicélulas:
(a) I e II.
(b) I e III.
© I e IV.
(d) II e III.
(e) III e IV.

Passo 1

Beleza, então o exercício diz que a gente tem quatro semicélulas em condição-padrão com potenciais de redução padronizados E^0 assim:
I) ;MnO2+4H^++2e^-to Mn^2++2 H2O;, E^0=1,23,V
II) ;I2+2 e^-to 2 F^-;, E^0=0,54,V
III) ;Cu^2++2 e^-toCu;, E^0=0,34,V
IV) ;Zn^2++2 e^-toZn;, E^0=-0,76,V
A pergunta é: qual par de semicélulas gera, ao montar a pilha, uma diferença de potencial inicial DeV?
Conteúdo: eletroquímica de pilhas, cálculo de potencial de célula. Vamos precisar da fórmula
Epilha ;=; Ecátodo^0 ;-; Eânodo^0,áâ

Passo 2

Primeiro, lembra que em uma pilha o eletrodo que sofre redução com o E^0 maior vira cátodo e o de E^0 menor vira ânodo. A diferença de potencial é a subtração:
Epilha ;=; E^0red (maior);-;E^0red (menor),
Aí é só testar cada combinação de duas semicélulas possíveis e ver qual dá exatamente 0,69,V.

Passo 3

Vamos calcular rapidinho todas as diferenças:
  • I & II: 1,23 - 0,54 = 0,69,V
  • I & III: 1,23 - 0,34 = 0,89,V
  • I & IV: 1,23 - (-0,76) = 1,99,V
  • II & III: 0,54 - 0,34 = 0,20,V
  • III & IV: 0,34 - (-0,76) = 1,10,V
Só a combinação I & II dá exatamente 0,69,V.

Resposta

A combinação correta é a da alternativa (a): semicélulas I e II.

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