Um químico descobriu que o níquel metálico pode ceder elétrons espontaneamente em soluções de NiCl2, e construiu a seguinte pilha: Ni (s) mid Cu^2+ (aq) )|Ni^2+ (aq) | Cu (s) Para esta pilha, responda:
a) Quais são as semirreações em cada eletrodo?
b) Quem é o agente redutor e oxidante?
c) Quem é o catodo e o ânodo?
d) Quem é o polo positivo e negativo?
e) O que significa as barras retas únicas e duplas entre os símbolos do elemento na representação esquemática da pilha?

Passo 1

O enunciado descreve uma pilha eletroquímica montada como
Ni(s) mid Cu^2+(aq) ;|!|; Ni^2+(aq) mid Cu(s).
Precisamos identificar as semirreações em cada eletrodo, determinar quem são os agentes redutor e oxidante, localizar ânodo e cátodo, definir quais polos são positivo e negativo e entender o significado das barras na representação da pilha.

Passo 2

Em toda pilha a oxidação ocorre no ânodo e a redução no cátodo. Neste caso sabe-se que o níquel metálico se oxida e o cátion cúprico se reduz. Logo:
No ânodo (oxidação) ocorre
Ni(s) longrightarrow Ni^2+(aq) + 2e^-
No cátodo (redução) ocorre
Cu^2+(aq) + 2e^- longrightarrow Cu(s)

Passo 3

O agente redutor é a espécie que doa elétrons e sofre oxidação; aqui é o Ni(s).
O agente oxidante é a espécie que recebe elétrons e sofre redução; aqui é o Cu^2+(aq).

Passo 4

O ânodo é o eletrodo onde ocorre oxidação, isto é, o eletrodo de níquel ( Ni(s)midNi^2+(aq)).
O cátodo é o eletrodo onde ocorre redução, isto é, o eletrodo de cobre ( Cu^2+(aq)midCu(s)).

Passo 5

No ânodo há excesso de elétrons e, portanto, polo negativo fica no eletrodo de níquel.
No cátodo há consumo de elétrons e, portanto, polo positivo fica no eletrodo de cobre.

Passo 6

A barra simples mid” indica mudança de fase ou interface metal/solução na mesma semicélula.
A barra dupla |!|” indica a ponte salina ou separação entre as duas semicélulas da pilha.

Resposta

(a) Semirreações:
Anódica (oxidação):
Ni(s) to Ni^2+(aq) + 2e^-
Cátodica (redução):
Cu^2+(aq) + 2e^- to Cu(s)
(b) Agente redutor: Ni(s).
Agente oxidante: Cu^2+(aq).
(c) Ânodo: eletrodo de níquel.
Cátodo: eletrodo de cobre.
(d) Polo negativo: na extremidade do ânodo (Ni).
Polo positivo: na extremidade do cátodo (Cu).
(e) Barra simples “ mid” separa fases (metal/solução) na mesma semicélula. Barra dupla “ |!|” marca a ponte salina entre as semicélulas.

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