Enunciado

Calcule a tensão produzida por uma célula de Daniell a 25°C na qual a [Cu2+] = 0,75 mol.L–1 e [Zn2+] = 0,030 mol.L–1 .

Passo 1

Primeiramente, temos que notar que a pilha não está nas condições padrão (25°C e concentração de 1 mol/L para todas as espécies), sinalizando que teremos que usar a equação de Nernst para achar a tensão nessas condições diferentes.

A equação de Nernst:

∆ E = ∆ E ° - 0,0592 n . log ⁡ Q  

Onde Q é o quociente reacional e n é o número de elétrons que temos no sistema.

Semi-reações da pilha de Daniel:

Anodo: Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- ; E° oxidação = +0,76V

Catodo: Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) ; E° redução = +0,34V

Global: Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s)

∆E° = E° oxidação + E° redução = 0,76 + 0,34V = 1,1V

Quociente reacional para a global:

Q =   [ Z n 2 + ] [ C u 2 + ]

Passo 2

Substituindo os valores na Equação de Nernst:

∆ E = ∆ E ° - 0,0592 n . log ⁡ Q  

∆ E = 1,1 - 0,0592 2 . log ⁡ 0,03 0,75 = 1,14 V

Resposta

∆E = 1,14 Volts.

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