Exercícios Resolvidos de Potencial do Eletrodo

IQSC – USP. Lista de Exercícios de Eletroquímica. Questão 07.

Dados os conjuntos de semirreações, escreva a equação total da pilha e calcule Equation para as variações espontâneas, indicando anodo e catodo. Dê a representação para a pilha.

a) Equation

Equation

b) Equation

Equation

c) Equation

Equation

d) Equation

Equation

Passo 1

Bem.. pra começo de conversa, vamos precisar de uma tabela que tenha o potencial de redução (ou o de oxidação) de todas essas semirreações aí.

A gente vai colocar os potenciais envolvidos no exercício aqui embaixo, mas é muito importante que você aprenda a ler esses dados na sua tabela. Portanto, é altamente recomendável que você já comece a usar a sua própria tabela aqui nos exercícios de fixação, beleza?

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

a) Segundo os dados da tabela, temos que:

Equation

Equation

Com maior potencial de redução, o Equation vai sofrer redução. A reação envolvendo o chumbo Equation , será de oxidação. Portanto, devemos inverter a segunda reação, no sentido da oxidação.

Equation

Equation

Como o número de elétrons nas semirreações é o mesmo, podemos simplesmente somar essas duas semirreações pra formar a reação global da pilha:

Pro cálculo do Equation da pilha, a gente pode fazer assim:

Equation

Equation

Sabendo que o cátodo é o eletrodo da redução, ele será o eletrodo de Equation . O ânodo é o eletrodo que sofre oxidação, ou seja Equation .

Observe que o traço vertical separa as fases.

E pra representar a pilha, colocamos em ordem alfabética: primeiro ânodo, depois cátodo, separados pela ponte salina ( Equation ).

Equation

Como usamos o valor de potencial normal, entendemos que as concentrações dos íons são Equation mol/L. O que pode ser indicado no diagrama da pilha, assim:

Equation

Passo 3

b) Segundo os dados da tabela, temos que:

Equation

Equation

Com maior potencial de redução, o cobre vai sofrer redução. A reação envolvendo a prata será de oxidação. Portanto, devemos inverter a primeira reação, no sentido da oxidação.

Equation

Equation

Como o número de elétrons nas semirreações é diferente, temos que multiplicar a primeira por Equation pra poder ter o mesmo número de elétrons nas duas reações:

Equation

Equation

Agora sim podemos somar as duas

Equation

Pro cálculo do Equation da pilha, a gente pode fazer assim:

Equation

Equation

Sabendo que o cátodo é o eletrodo da redução, ele será o eletrodo de Equation . O ânodo é o eletrodo que sofre oxidação, ou seja Equation .

Observe que o traço vertical separa as fases.

E pra representar a pilha, colocamos em ordem alfabética: primeiro ânodo, depois cátodo, separados pela ponte salina ( Equation ).

Equation

As concentrações dos íons podem ser indicadas, conforme mostramos no item a.

Passo 4

c) Segundo os dados da tabela, temos que:

Equation

Equation

Com maior potencial de redução, o cloro vai sofrer redução. A reação envolvendo o manganês será de oxidação. Portanto, devemos inverter a primeira reação, no sentido da oxidação.

Equation

Equation

Como o número de elétrons nas semirreações é o mesmo, podemos simplesmente somar essas duas semirreações pra formar a reação global da pilha:

Equation

Pro cálculo do Equation da pilha, a gente pode fazer assim:

Equation

Equation

O ânodo é o eletrodo que sofre oxidação, ou seja Equation . E o cátodo é o eletrodo da redução: Equation .

Observe que o traço vertical separa as fases.

E pra representar a pilha, colocamos em ordem alfabética: primeiro ânodo, depois cátodo, separados pela ponte salina ( Equation ).

Equation

Passo 5

d) Segundo os dados da tabela, temos que:

Equation

Equation

Com maior potencial de redução, o bromo vai sofrer redução. A reação envolvendo o alumínio será de oxidação. Portanto, devemos inverter a primeira reação, no sentido da oxidação.

Equation

Equation

Pra igualar o número de elétrons ganhos e perdidos nas semirreações, vamos ter que multiplicar a Semirreação de oxidação por Equation e a de redução por Equation .

Equation

Equation

Juntando as duas na reação global:

Equation

Pro cálculo do Equation da pilha, a gente pode fazer assim:

Equation

Equation

Mesmo a gente multiplicando as semirreações, não multiplicamos os potenciais ok? Se multiplicássemos os potenciais, estaríamos dizendo que o tamanho de um eletrodo influencia no potencial da pilha, o que não é verdade!

O ânodo é o eletrodo que sofre oxidação, ou seja Equation . E o cátodo é o eletrodo da redução: Equation .

E pra representar a pilha, colocamos em ordem alfabética: primeiro ânodo, depois cátodo, separados pela ponte salina ( Equation ), enquanto diferentes fases são separadas por um traço vertical simples.

Equation

Resposta

a) Equation catodo: Equation

anodo: Equation

global: Equation

Equation

Equation

b)

catodo: Equation

anodo: Equation

global: Equation

Equation

Equation

c)

catodo: Equation

anodo: Equation

global: Equation

Equation

Equation

d)

catodo: Equation

anodo: Equation

global: Equation

Equation

Equation

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