Para montar uma pilha, dispõe-se dos materiais e dos dados a seguir.
Materiais:
- uma lâmina de cobre;
- dois béqueres;
- uma lâmina de prata;
- um fio condutor;
- solução de
a
;
- solução de
;
- uma ponte salina
.
Dados:
O que ocorre com as massas dos metais Ag e Cu?
Materiais:
Dados:
O que ocorre com as massas dos metais Ag e Cu?
Passo 1
Beleza, então temos uma pilha (uma célula eletroquímica) montada com lâminas de cobre e prata, mergulhadas em soluções de CuCl₂ 1 mol/L e AgCl 1 mol/L, conectadas por fio e ponte salina de KNO₃.
Conteúdo: eletroquímica – especificamente, pilha galvânica e potenciais padrão de redução.
O que vamos usar:
• As semirreações dadas com seus potenciais padrões de redução (
• Conceito de anodo (oxidação) e catodo (redução)
• Como saber qual metal se oxida e qual se reduz (comparando
Conteúdo: eletroquímica – especificamente, pilha galvânica e potenciais padrão de redução.
O que vamos usar:
• As semirreações dadas com seus potenciais padrões de redução (
ΔE°
)• Conceito de anodo (oxidação) e catodo (redução)
• Como saber qual metal se oxida e qual se reduz (comparando
ΔE°
)Passo 2
Primeiro, anota as duas semirreações de redução com seus potenciais:
- Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu ΔE° = +0,34 V
- Ag⁺ + e⁻ → Ag ΔE° = +0,80 V
Teoria rápida: quem tem maior potencial de redução (mais positivo) vai “querer” mais se reduzir, então é o cátodo. O outro acaba virando ânodo.
Passo 3
Compara os potenciais:
• Ag⁺/Ag: +0,80 V (mais positivo → cátodo, vai receber elétrons e ganhar massa)
• Cu²⁺/Cu: +0,34 V (menos positivo → ânodo, vai perder elétrons e perder massa)
• Ag⁺/Ag: +0,80 V (mais positivo → cátodo, vai receber elétrons e ganhar massa)
• Cu²⁺/Cu: +0,34 V (menos positivo → ânodo, vai perder elétrons e perder massa)
A reação espontânea da pilha é:
anodo (oxidação): Cu → Cu²⁺ + 2 e⁻
catodo (redução): 2 × (Ag⁺ + e⁻ → Ag)
anodo (oxidação): Cu → Cu²⁺ + 2 e⁻
catodo (redução): 2 × (Ag⁺ + e⁻ → Ag)
No global:
Cu + 2 Ag⁺ → Cu²⁺ + 2 Ag
Cu + 2 Ag⁺ → Cu²⁺ + 2 Ag
Passo 4
Explica a teoria do anodo/catodo:
• Ânodo: onde ocorre oxidação (perda de elétrons). O metal sólido vira íons na solução → metal “desaparece” → massa diminui.
• Cátodo: onde ocorre redução (ganho de elétrons). Os íons na solução viram metal sólido → metal “se deposita” → massa aumenta.
• Ânodo: onde ocorre oxidação (perda de elétrons). O metal sólido vira íons na solução → metal “desaparece” → massa diminui.
• Cátodo: onde ocorre redução (ganho de elétrons). Os íons na solução viram metal sólido → metal “se deposita” → massa aumenta.
Passo 5
Aplica isso aos nossos metais:
• No ânodo (cobre): o Cu metálico se oxida a Cu²⁺ → lâmina de Cu perde massa.
• No cátodo (prata): o Ag⁺ da solução reduz a Ag metálico → lâmina de Ag ganha massa.
• No ânodo (cobre): o Cu metálico se oxida a Cu²⁺ → lâmina de Cu perde massa.
• No cátodo (prata): o Ag⁺ da solução reduz a Ag metálico → lâmina de Ag ganha massa.
Resposta
A massa da lâmina de prata (Ag) aumenta e a massa da lâmina de cobre (Cu) diminui.