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:
Faça um desenho esquematizado da pilha e escreva sua notação simplificada.
Materiais:
Dados:
Faça um desenho esquematizado da pilha e escreva sua notação simplificada.
Passo 1
Beleza, vamos lá: o exercício pede pra montar uma pilha com lâmina de cobre e lâmina de prata, usando soluções de CuCl₂ (1 M) e AgCl (1 M), mais uma ponte salina de KNO₃. Isso é tema de eletroquímica, mais especificamente células galvânicas (pilhas). Pra resolver a gente vai precisar:
- Entender qual metal vai oxidar (anodo) e qual vai reduzir (cátodo) olhando os potenciais padrão ΔE°;
- Desenhar o esquema da pilha mostrando as semi-reações, a ponte salina e o sentido dos elétrons;
- Escrever a notação simplificada (linha anodo // cátodo).
Passo 2
Primeiro, qual reage como anodo (oxidação) e qual como cátodo (redução)?
Temos os potenciais padrão:
Temos os potenciais padrão:
Quem tem maior ΔE° é mais fácil de reduzir (agente oxidante forte): é a prata. Então:
- Cátodo (redução):
- Ânodo (oxidação): invertemos a reação do cobre:
Passo 3
Esquema da pilha (imagine dois béqueres lado a lado):
Bequer 1 (ânodo):
• Eletrodo de Cu(s)
• Solução de Cu²⁺ (1 M, vinda do CuCl₂)
• Eletrodo de Cu(s)
• Solução de Cu²⁺ (1 M, vinda do CuCl₂)
Bequer 2 (cátodo):
• Eletrodo de Ag(s)
• Solução de Ag⁺ (1 M, vinda do AgCl)
• Eletrodo de Ag(s)
• Solução de Ag⁺ (1 M, vinda do AgCl)
Eles se conectam assim:
- Fio condutor ligando as lâminas – os elétrons liberados no Cu viajam pelo fio até o Ag.
- Ponte salina (KNO₃) liga as duas soluções, mantendo o equilíbrio iônico.
Cu(s) | Cu²⁺(1 M) || Ag⁺(1 M) | Ag(s)
ânodo ponte salina cátodo
ânodo ponte salina cátodo
Passo 4
Agora a notação simplificada da pilha segue a ordem:
ânodo (oxidação) // cátodo (redução), com fases sólidas | e solução ||.
Fica assim em LaTeX:
ânodo (oxidação) // cátodo (redução), com fases sólidas | e solução ||.
Fica assim em LaTeX:
Resposta
Desenho esquematizado:
Béquer 1 Ponte salina Béquer 2
[Cu(s) em CuCl₂] KNO₃ [Ag(s) em AgCl]
Eletrôn⁻ via fio: Cu → Ag
[Cu(s) em CuCl₂] KNO₃ [Ag(s) em AgCl]
Eletrôn⁻ via fio: Cu → Ag
Notação simplificada: