Observando a célula eletroquímica Mg(s)|Mg^+2 ( aq ) ||Fe^+2 ( aq) | Fe(s) e seus potenciais-padrão de redução do Mg 2+ e Fe 2+ iguais a -2,38 V e -0,44 V, respectivamente. A reação que ocorre nessa célula eletroquímica é espontânea ou não-espontânea?

Passo 1

Beleza, o enunciado fala de uma célula eletroquímica:
Mg(s);|;Mg^2+(aq);||;Fe^2+(aq);|;Fe(s)
Nos dão os potenciais-padrão de redução:
E^circ(Mg^2+/Mg)=-2,38 V e E^circ(Fe^2+/Fe)=-0,44 V
Conteúdo: eletroquímica de células galvânicas.
O que vamos precisar:
  • Saber identificar ânodo (oxidação) e cátodo (redução).
  • Montar as meias-reações.
  • Calcular o potencial da célula é.
  • Determinar se é espontânea ( é) ou não.

Passo 2

A regra é:
  • A meia-reação com potencial de redução mais positivo rola como redução no cátodo.
  • A mais negativa (mais difícil de reduzir) fica invertida como oxidação no ânodo.
Comparando:
E^circ(Fe^2+/Fe)=-0,44 V ;>; E^circ(Mg^2+/Mg)=-2,38 V
Logo, Fe²⁺/Fe é o cátodo (redução) e Mg/Mg²⁺ é o ânodo (oxidação).

Passo 3

Escreve as meias-reações:
Cátodo (redução):
Fe^2+ + 2e^- ;longrightarrow; Fe , E^circred=-0,44 V
Ânodo (oxidação): invertemos Mg²⁺/Mg
Mg ;longrightarrow; Mg^2+ + 2e^- , E^circox = +2,38 V
(o sinal trocado, pois é o inverso da redução).

Passo 4

Agora calcula E^circcél = (-0,44 V) ;-; (-2,38 V) = -0,44 + 2,38 = +1,94 V é. Tem duas maneiras equivalentes:
  1. áâ
Usando a 1ª:
é

Resposta

A reação da célula é espontânea, pois é.

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