Qual será a reação espontânea entre o conjunto de semirreações apresentado a seguir?
Qual o valor do potencial padrão da pilha? Dados:
Passo 1
O enunciado apresenta duas semirreações com seus potenciais padrão de redução. Queremos montar a pilha espontânea, ou seja, identificar qual semirreação ocorre como redução (cátodo) e qual como oxidação (Ânodo), depois balancear as equações em elétrons e finalmente calcular o potencial padrão da pilha
. Vamos usar os conceitos de potencial padrão de redução e a relação
Passo 2
Comparamos os potenciais de redução:
A semirreação com maior
(mais positiva) é a de redução no cátodo, portanto o manganês é reduzido e o cromo será oxidado.
Passo 3
Invertemos a semirreação de cromo para representá-la como oxidação e trocamos o sinal do potencial:
Passo 4
Balanceamos o número de elétrons trocados. A redução do manganês envolve 2 elétrons e a oxidação do cromo 3 elétrons. Mínimo múltiplo comum de 2 e 3 é 6, então:
multiplicamos por 3 a semirreação de redução do manganês e por 2 a de oxidação do cromo.
multiplicamos por 3 a semirreação de redução do manganês e por 2 a de oxidação do cromo.
Passo 5
Escrevendo as semirreações ajustadas:
Somando-as, os elétrons se cancelam, resultando na reação global:
Passo 6
Calculamos o potencial padrão da pilha pela diferença entre o potencial de redução do cátodo e o de redução do ânodo (que é
antes de inverter):
Resposta
A reação espontânea da pilha é
e o potencial padrão da pilha é