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Questão 4

ITA 2018
Química

(ITA - 2018 - 2ª FASE)

O seguinte sistema eletroquímico é construído:

I. Semicélula A constituída de placa de chumbo parcialmente imersa em uma solução aquosa de Pb2+

II. Semicélula B constituída de placa de platina parcialmente imersa em uma solução aquosa X

III. As soluções aquosas das semicélulas A e B são conectadas por meio de uma ponte salina.

IV. As placas metálicas das semicélulas A e B são conectadas por meio de fios condutores.

 

Considerando condições padrão e sabendo que o potencial padrão da semicélula A contra o eletrodo padrão de hidrogênio na temperatura de 25º C é E^{circ}_{Pb^{2+}/Pb} = -0,126 V pedem-se:

 

a) Desenhe esquematicamente a célula eletroquímica construída.

b) Considerando que a solução X é uma solução aquosa de HCl escreva a semirreação anódica, a semirreação catódica e a reação global que ocorre nessa célula.

c) Considerando, agora, que a solução X é uma solução aquosa de Fe2+ e Fe3+ e que a placa de chumbo é conectada ao terminal negativo de uma bateria e a placa de platina, ao terminal positivo, escreva a semirreação anódica, a semirreação catódica e a reação global que ocorre nessa célula.

Gabarito:

Resolução:

a)

 

b) Solução X = solução aquosa de HCl

O potencial de redução do cátion chumbo (-0,126V) é menor que o potencial de redução do cátion hidrogênio (0,00V).

Semirreação anódica: Pb(s) Rightarrow Pb^{2+}(aq) +2e^-

Semirreação catódica: underline{2H^+(aq) +2e^- Rightarrow H_2(g)}

equação global: Pb(s) + 2H^+ Rightarrow Pb^{2+}(aq)+ H_2(g)

c) Soução X = solução aquosa de Fe^{2+}   e   Fe^{3+}

Placa de Pb: ominus (catodo)

Placa de Pt: oplus (anodo)

Semirreação catódica: Pb^{2+} +2e^- Rightarrow Pb

Semirreação anódica: underline{2Fe^{2+} Rightarrow 2e^- +2Fe^{3+}}

equação global: Pb^{2+} +2Fe^{2+} Rightarrow Pb + 2Fe^{3+}

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