Calculando o potencial da célula

Calculando o potencial da célula:

A reação líquida de uma célula voltaica construída a partir de um eletrodo de zinco padrão e um eletrodo de cobre padrão é obtido pela adição das duas semi-reações:

oxidação	Zn ( s) Zn2 + (aq) + 2e–	E ° = 0,763V
redução	2	E ° = 0,337V
		soma
net	Zn (s) + 2Ag + (aq) 2Ag (s) + Zn2 + (aq)	E ° = 1.100 V

Nota: embora tivéssemos que multiplicar a redução da prata por um fator de 2 para que os elétrons consumidos ficassem em equilíbrio com os produzidos pelo oxidação ação, NÃO multiplicamos o potencial de redução da prata por este fator. Ao manipular os potenciais, devemos mudar apenas os sinais dos valores, não a magnitude.

Como sabemos qual metal será oxidado e qual íon metálico será reduzido?

Olhando para uma tabela de potenciais de redução padrão!

Uma das semi-reações deve ser revertida para produzir uma oxidação. Inverta a meia-reação que produzirá a fem líquida mais alta (positiva) para a célula. Lembre-se de que quando alguém inverte uma reação, o sinal de Eº (+ ou -) para aquela reação também é invertido. Considere novamente a seguinte tabela de potenciais de redução padrão:

Vamos calcular o potencial gerado por uma célula construída a partir dos eletrodos Zr e I2 padrão: A partir da tabela, escrevemos uma meia-reação de redução balanceada para cada eletrodo e anote os potenciais de redução:

2e– + I2 (s) 2 I– (aq)	E ° = 0,54V
4e– + Zr4 + (aq) Zr (s)	E ° = –1,53V

Reverter qual reação produzirá o potencial de redução padrão mais positivo? Vamos tentar ambos!

Caso 1: reverter a redução de iodo:

Eºnet = Eºox (I2) + Eºred (Zr)

Eºnet = (- 0,54) + (- 1,53)

Eºnet = – 2,07 V

Caso 2: revertendo a redução do zircônio:

Eºnet = Eºred (I2) + Eºox (Zr)

Eºnet = (0,54) + (1,53)

Eºnet = 2,07 V

Nota: no primeiro caso, o calculado o potencial líquido nem é positivo! Esta reação não ocorreria espontaneamente como proposto.

O maior potencial positivo é encontrado usando a meia-reação de oxidação Zr. A célula, portanto, procederia espontaneamente no Caso 2. Observe que não multiplicamos o valor do potencial de redução de I2 por um fator de 2, embora a equação de redução de iodo fosse multiplicada por este fator para equilibrar o número de elétrons produzidos e consumido.

Revisão: Em uma folha de papel, derive a equação líquida balanceada para esta célula voltaica. Quando terminar, clique no ponto de interrogação para revelar a resposta.

Use a tabela anterior de potenciais de redução padrão para calcular a tensão gerada pelas seguintes células voltaicas em condições padrão – duas casas decimais, por favor !:

eletrodo1	eletrodo 2	Eºnet	(* eletrodo de hidrogênio padrão)
Hg / Hg2 +	SHE *
Zr / Zr4 +	Rb / Rb +
Rb / Rb +	Hg / Hg2 +

Antes de passar para a próxima página, você deve como calcular o potencial líquido de uma célula voltaica usando uma tabela de potenciais de redução padrão.