A seguir é dada uma reação de oxirredução, em meio básico.
a) Faça o balanceamento da equação; (método da semi-reação);
b) Calcule a energia livre de Gibbs
, em
, e verifique se é uma reação espontânea sob condições padrão.
Dados:
Semi-reação de redução (incompleta)
(VOLTS)
(-1,30)
(-0,12)
(+2,87)
b) Calcule a energia livre de Gibbs
Dados:
Semi-reação de redução (incompleta)
|
|
|
(-1,30) |
|
(-0,12) |
(+2,87) |
Passo 1
O enunciado dá a reação em meio básico
e pede (a) o balanceamento por semi-reações e (b) o cálculo de
usando potenciais padrão. Para isso, vamos escrever as semi-reações de oxidação e redução fornecidas e usar a relação
Passo 2
Escrevemos as duas semi-reações com elétrons e íons hidroxila em meio básico, usando os potenciais padrão dados:
Redução do cromo:
Redução do cromo:
Oxidação do fluoreto (invertemos a semi-reação de
para oxidar
):
Passo 3
Balanceamos elétrons: a redução envolve
e a oxidação
, logo o mínimo múltiplo comum é
. Multiplicamos a semi-reação de redução por
e a de oxidação por
:
Passo 4
Somando as duas semi-reações (os
se cancelam) obtemos a equação balanceada em meio básico:
Passo 5
Calculamos o potencial de célula padrão. Aqui o cátodo é a redução do Cr e o ânodo é a oxidação de
, portanto
Passo 6
O número total de elétrons trocados é
. Logo
Como
, a reação NÃO é espontânea sob condições padrão.
Resposta
a)
b) , não espontânea.
b)