QUESTÃO 10 - Numa pilha de sódio e estanho, a
, as concentrações das semi-células são
de íons
e
de íons
. Pede-se:
a) A fem da pilha. (
)
b) A variação da energia livre. (
)
c)
sentido do fluxo de elétrons. (
)
d)
pólo que funciona como catodo. (
)
a) A fem da pilha. (
b) A variação da energia livre. (
c)
d)
Passo 1
O enunciado descreve uma pilha formada pelas semi-células
e
a
, com concentrações dadas em g/L. Pede-se:
a) a fem da pilha usando a equação de Nernst;
b) a variação de energia livre via
;
c) o sentido do fluxo de elétrons;
d) o pólo que funciona como cátodo.
a) a fem da pilha usando a equação de Nernst;
b) a variação de energia livre
c) o sentido do fluxo de elétrons;
d) o pólo que funciona como cátodo.
Passo 2
Determinar o potencial-padrão da célula. As semirreações padrão são
Como o menor potencial de redução é o do sódio, ele será o ânodo e o estanho o cátodo. Logo
Passo 3
Converter as concentrações em mol/L e calcular o quociente de reação
A reação global é
com
elétrons e quociente
Passo 4
Aplicar a equação de Nernst (logaritmo em base 10)
Arredondando,
Passo 5
Calcular a variação de energia livre da célula por mol de reação:
Passo 6
Como o sódio tem o menor potencial de redução, ele se oxida no ânodo, liberando elétrons, que fluem pelo circuito de
. O cátodo (receptor de elétrons) é, portanto, o eletrodo de estanho.
Resposta
a)
b)
c) fluxo de elétrons de para
d) o cátodo é o eletrodo de estanho .
b)
c) fluxo de elétrons de
d) o cátodo é o eletrodo de estanho