Enunciado
Química - Russel, Quimica Geral - Vol 2- Ed: 1º - Capítulo 18.Problemas - Ex. 30
Calcule a tensão produzida a 25°C pela célula:
Cu(s) | Cu2+(aq, 0,80 mol.L–1) || Cl– (aq, 0,10 mol.L–1) | Cl2(g, 1,6atm) | Pt(s)
Passo 1
Primeiramente, temos que notar que a pilha não está nas condições padrão (25°C , concentração de 1 mol/L para todas as espécies em solução e 1 atm para todas as pressões parciais), sinalizando que teremos que usar a equação de Nernst para achar a tensão nessas condições diferentes.
A equação de Nernst:
Onde Q é o quociente reacional e n é o número de elétrons que temos no sistema.
Além disso, devemos enxergar essa notação da seguinte maneira:
Anodo(s) | Anodon(aq) ||Catodom(aq) | Catodo(s)
Onde as barras ‘‘|’’ representam junções e a barra ‘‘|’’ representa a ponte salina que liga as duas soluções. Além disso, m e n são as cargas das espécies que estão no catodo e no anodo, essas cargas podem ser positivas ou negativas dependendo do reagente. Assim, podemos pensar nas semi-reações dessas espécies.
Semi-reações:
Anodo: Cu(s) Cu2+(aq) + 2e- ; E° oxidação = - 0,36V
Catodo: Cl2(g) + 2e- 2Cl-(aq) ; E° redução = +1,36
Global: Cu(s) + Cl2(g) Cu2+(aq) + 2Cl-(aq)
∆E° = E° oxidação + E° redução = 1,36 – 0,36V = 1,0 V
Quociente reacional para a global:
Passo 2
Agora basta substituir tudo na equação de Nernst e resolver:
Resposta
∆E ≈ 1,07 Volts.