Usando os potenciais-padrão de redução tabelados, determine se a seguinte reação é espontânea sob condições-padrão:
Cu(s)+2 H^+ (aq) longrightarrow Cu^2+ ( aq) +H2(g)

Passo 1

Então, a questão tá pedindo pra gente usar potenciais-padrão de redução (essas tabelas com valores tipo 0,34 V, 0,00 V e tal) e descobrir se, sob condições padrão, a reação
Cu(s) + 2,H^+(aq) longrightarrow Cu^2+(aq) + H2,(g)
é espontânea ou não.
Conteúdo: Eletroquímica, mais especificamente como calcular o potencial de uma célula eletroquímica a partir de potenciais de redução tabelados.
O que precisamos:
1. Identificar as duas semi‐reações (oxidação e redução) e seus potenciais-padrão de redução consulte a tabela.
2. Lembrar que o potencial da célula é a diferença entre o potencial de redução do cátodo e do ânodo:
E^circrm célula = E^circrm red, cátodo - E^circrm red, ânodoéáâ
  1. Se E^circrm célula > 0é, a reação espontânea; se E^circrm célula < 0é, não espontânea.

Passo 2

Primeiro vamos listar as duas semi‐reações de redução padrão e seus potenciais-correntes (valores tabelados):
  1. Redução do cobre:
Cu^2+(aq) + 2,e^- longrightarrow Cu(s), E^circrm red = +0,34 V
2) Redução do hidrogênio (padrão da convenção):
2,H^+(aq) + 2,e^- longrightarrow H2,(g), E^circrm red = 0,00 V

Passo 3

Agora precisamos decidir qual metade ocorre como redução (cátodo) e qual ocorre como oxidação (ânodo) na reação global dada:
Reação dada:
Cu(s) + 2,H^+ longrightarrow Cu^2+ + H2
Isso significa que o cobre metálico Cu(s) está perdendo elétrons (virando Cu^2+) – ou seja, o cobre está sendo oxidado. Logo:
  • Ânodo (oxidação): Cu(s) longrightarrow Cu^2+ + 2,e^-
  • Cátodo (redução): 2,H^+ + 2,e^- longrightarrow H2

Passo 4

Para calcular o potencial da célula, usamos:
E^circrm célula = E^circrm red, cátodo - E^circrm red, ânodoéáâ
A gente já sabe:
- E^circrm red, cátodo = E^circ(H^+/H2) = 0,00 Vá
- E^circrm red, ânodo = E^circ(Cu^2+/Cu) = +0,34 Vâ
Então:
E^circrm célula = 0,00 V - (+0,34 V) = -0,34 Vé

Passo 5

Interpretação:
  • Se E^circrm célula > 0é, reação espontânea em condições‐padrão.
  • Se E^circrm célula < 0é, reação NÃO espontânea em condições‐padrão.
Aqui encontramos E^circrm célula = -0,34 Vé, que é negativo.

Resposta

A reação não é espontânea sob condições-padrão (pois E^circrm célula = -0,34,éV).

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