Pilhas são dispositivos nos quais energia química é convertida em energia elétrica, através de reações de oxi-redução. Sendo dada a série eletroquímica em ordem crescente de reatividade como se segue: ouro, prata, cobre, hidrogênio, níquel, ferro, zinco e manganês, analise as alternativas abaixo e marque as alternativas VERDADEIRAS ( é possível marcar mais de uma alternativa).
a. a energia química da pilha Zn - Ni é maior do que da pilha Zn -Fe.
a. a energia química da pilha Zn - Ni é maior do que da pilha Zn -Fe.
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a questão está pedindo. A gente tem uma série eletroquímica que lista os metais em ordem crescente de reatividade: ouro, prata, cobre, hidrogênio, níquel, ferro, zinco e manganês. A pergunta quer saber se a energia química da pilha formada por Zinco e Níquel ($ Zn - Ni
Zn - Fe $). Para resolver isso, vamos precisar entender como calcular a energia das pilhas usando os potenciais padrão de redução dos metais envolvidos.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar que a energia elétrica gerada por uma pilha depende da diferença de potencial entre os dois eletrodos. Essa diferença de potencial é calculada usando os potenciais padrão de redução ($ E^\circ
E^\circ_{célula} $) é:
Onde:
- Cátodo é o eletrodo onde ocorre a redução.
- Ânodo é o eletrodo onde ocorre a oxidação.
Passo 3
Vamos listar os potenciais padrão de redução para os metais envolvidos:
- Zinco ($ Zn^{2+}/Zn $): $ E^\circ = -0,76 , V $
- Níquel ($ Ni^{2+}/Ni $): $ E^\circ = -0,25 , V $
- Ferro ($ Fe^{2+}/Fe $): $ E^\circ = -0,44 , V $
Passo 4
Agora, vamos calcular o potencial da célula para cada pilha.
Para a pilha $ Zn - Ni $:
- Ânodo (Zinco): $ E^\circ_{ânodo} = -0,76 , V $
- Cátodo (Níquel): $ E^\circ_{cátodo} = -0,25 , V $
Para a pilha $ Zn - Fe $:
- Ânodo (Zinco): $ E^\circ_{ânodo} = -0,76 , V $
- Cátodo (Ferro): $ E^\circ_{cátodo} = -0,44 , V $
Passo 5
Comparando os potenciais das duas pilhas:
- $ Zn - Ni $: $ +0,51 , V $
- $ Zn - Fe $: $ +0,32 , V $
Como $ 0,51 , V > 0,32 , V $, a pilha $ Zn - Ni $ tem uma maior energia química do que a pilha $ Zn - Fe $.
Resposta
A alternativa a é VERDADEIRA.