Suponha que se tenha atribuído o potencial de redução zero para a reação:
, cujo potencial normal em referência ao hidrogênio é de
.
Particularmente, qual seria o potencial padrão da semi-reação:
, cujo valor referente ao hidrogênio é de
?
Particularmente, qual seria o potencial padrão da semi-reação:
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão tá falando de potenciais de redução (E°) de semirreações, ou seja, o quão “fácil” é cada íon pegar elétron e virar metal. O conteúdo aqui é eletroquímica, mais especificamente potenciais padrão de redução.
O que temos:
O que temos:
- A semirreação Cd²⁺ + 2 e⁻ → Cd(s) tem E°(H₂) = –0,40 V.
- Queremos redefinir a escala de potenciais tomando Cd²⁺/Cd como zero, e aí achar o novo potencial da semirreação Al³⁺ + 3 e⁻ → Al(s), que originalmente (referente a H₂) é E°(H₂) = –1,66 V.
Pra resolver, vamos entender como se faz a mudança de referência de potenciais.
Passo 2
Teoria rápida:
Todo potencial padrão E° é medido relativo a um eletrodo de hidrogênio (E°(H₂) = 0 V). Se eu quiser trocar a referência e dizer “ok, agora o Cd²⁺/Cd vale 0 V”, eu preciso deslocar todos os potenciais pelo valor que esse Cd tinha na escala antiga.
Em fórmula, se E°ₒᵣᵢg é o potencial na escala original (referente a hidrogênio) e E°(Cd)ₒᵣᵢg = –0,40 V, a nova escala E°′ se obtém por:
Todo potencial padrão E° é medido relativo a um eletrodo de hidrogênio (E°(H₂) = 0 V). Se eu quiser trocar a referência e dizer “ok, agora o Cd²⁺/Cd vale 0 V”, eu preciso deslocar todos os potenciais pelo valor que esse Cd tinha na escala antiga.
Em fórmula, se E°ₒᵣᵢg é o potencial na escala original (referente a hidrogênio) e E°(Cd)ₒᵣᵢg = –0,40 V, a nova escala E°′ se obtém por:
Pois a gente quer que E°′(Cd) = –0,40 – (–0,40) = 0 V.
Passo 3
Agora, aplica a fórmula para a semirreação do alumínio:
Basta cuidar dos sinais:
Passo 4
Calculando:
Resposta
O potencial padrão da semirreação
na escala em que Cd²⁺/Cd vale 0 V é –1,26 V.