Uma pilha é formada por
, em condições-padrão. Com base na tabela de potenciais responda:
Determine a força eletromotriz da pilha.
Determine a força eletromotriz da pilha.
Passo 1
Beleza, a pergunta é sobre uma pilha (célula galvânica) que tem de um lado o par Cu²⁺/Cu e do outro Cl₂/Cl⁻, tudo em condições-padrão (25 °C, 1 atm p/ gases, 1 mol/L p/ íons). O conteúdo aqui é Eletroquímica – mais especificamente, potenciais padrão de eletrodo e como calcular a força eletromotriz (E°ₚᵢₗₕₐ) de uma pilha. Para resolver vamos precisar:
- A tabela de potenciais padrão de redução (E°) de cada semi-reação.
- Saber a fórmula básica:
Passo 2
Primeiro, escrevemos as duas semi‐reações de redução e anotamos seus E° (valores tabelados):
- Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu(s) E°₁ = +0,337 V
- Cl₂(g) + 2 e⁻ → 2 Cl⁻ E°₂ = +1,358 V
Esses números vêm da tabela padrão de potenciais de redução.
Passo 3
Agora, qual reação vai ocorrer como oxidação (ânodo) e qual como redução (cátodo)?
- A que tiver menor potencial de redução tende a ser revertida (oxidação).
- Aqui, 0,337 V (Cu²⁺/Cu) < 1,358 V (Cl₂/Cl⁻), então o cobre será oxidado e o cloro reduzido.
Logo:
Ânodo (oxidação): Cu(s) → Cu²⁺ + 2 e⁻
Cátodo (redução): Cl₂(g) + 2 e⁻ → 2 Cl⁻
Ânodo (oxidação): Cu(s) → Cu²⁺ + 2 e⁻
Cátodo (redução): Cl₂(g) + 2 e⁻ → 2 Cl⁻
Passo 4
Basta aplicar a fórmula da força eletromotriz padrão:
Arredondando a duas casas decimais (como costuma-se fazer em eletroquímica): 1,02 V.
Resposta
A força eletromotriz padrão da pilha é 1,02 V.