Em que sentido as designações
dos eletrodos de uma célula galvânica podem ser ambíguas?
4. Baseando-se na tabela de potencial de oxi-redução de alguns metais e sua experiência, prediga se o que acontece (reações e observações) quando os seguintes metais entrarem em contato com as respectivas soluções: a) Zn com HCl ; b)
com
; c) Zn com
; d) Fe com
; e) Ni com
; f) Mg com
; g) Mg com HCl ; h) Ni com
; i) Cu com
.
4. Baseando-se na tabela de potencial de oxi-redução de alguns metais e sua experiência, prediga se o que acontece (reações e observações) quando os seguintes metais entrarem em contato com as respectivas soluções: a) Zn com HCl ; b)
Passo 1
O enunciado traz dois pontos: primeiro, questiona em que sentido as designações “
” e “
” dos eletrodos de uma célula galvânica podem gerar ambiguidade; segundo, pede que, com base na tabela de potenciais padrão de redução, a gente preveja se cada par metal/solução reage espontaneamente, escrevendo reação e observações. Para isso, vamos usar conceitos de ânodo, cátodo e comparação de potenciais padrão
.
Passo 2
Na eletroquímica, “
” e “
” podem indicar tanto a carga elétrica real dos terminais de uma célula (o eletrodo onde ocorre oxidação fica negativo e o de redução fica positivo numa célula galvânica), quanto o sinal do potencial padrão de redução de uma meia-reação (
pode ser negativo ou positivo). Essas duas designações nem sempre coincidem: por exemplo, numa célula eletrolítica o eletrodo onde ocorre redução é o cátodo, mas recebe carga negativa pois uma fonte externa impõe o sentido da corrente. Além disso, as tabelas de
são sempre referidas à meia-reação escrita como redução, independentemente da carga final do eletrodo na prática. É aí que surge a ambiguidade entre sinal de carga e sinal de potencial.
Passo 3
Para prever se um metal
sólido vai reagir com uma solução de
, com meia-reações de redução
e
comparamos
. Se
, o metal
(mais redutor, com
mais negativo) se oxida e reduz
. Observamos depósito do metal
e liberação de elétrons que oxidam
, resultando em consumo do metal e formação de gás ou precipitado, dependendo do caso.
Passo 4
a) Zn e HCl
,
.
Reação: .
Observação: efervescência de gás hidrogênio e dissolução do zinco.
Reação:
Observação: efervescência de gás hidrogênio e dissolução do zinco.
b) Al e
,
.
Reação: .
Observação: depósito metálico de níquel e ataque do alumínio.
Reação:
Observação: depósito metálico de níquel e ataque do alumínio.
c) Zn e
é mais negativo que
, logo
.
Não há reação observável.
Não há reação observável.
d) Fe e
e
.
Não reage.
Não reage.
Passo 5
e) Ni e
,
.
Reação: .
Observação: depósito de cobre sobre o níquel.
Reação:
Observação: depósito de cobre sobre o níquel.
f) Mg e
,
.
Reação: .
Observação: fuligem/prata metálica e consumo acelerado de magnésio.
Reação:
Observação: fuligem/prata metálica e consumo acelerado de magnésio.
g) Mg e HCl
reação espontânea.
Reação: .
Observação: borbulhas intensas de .
Reação:
Observação: borbulhas intensas de
h) Ni e
,
.
Reação: .
Observação: cristais prateados de Ag e ataque ao Ni.
Reação:
Observação: cristais prateados de Ag e ataque ao Ni.
i) Cu e
,
.
Não ocorre reação."]))print( .SolutionSteps(
[
Não ocorre reação."]))print(
Resposta
A designação “)” de eletrodos pode referir-se ora à carga física do terminal numa célula (ânodo negativo, cátodo positivo numa célula galvânica), ora ao sinal do potencial padrão de redução de uma meia-reação (potenciais podem ser positivos ou negativos), e essas duas convenções nem sempre coincidem, gerando ambiguidade.
a) Reage:
, borbulhas de
.
b) Reage: , depósito de Ni.
c) Sem reação.
d) Sem reação.
e) Reage: , cobre depositado.
f) Reage: , prata depositada.
g) Reage: , bolhas intensas.
h) Reage: , prata sobre Ni.
i) Sem reação.
b) Reage:
c) Sem reação.
d) Sem reação.
e) Reage:
f) Reage:
g) Reage:
h) Reage:
i) Sem reação.