(ITA - 2024)
Considere as semicélulas descritas e os respectivos potenciais do elemento galvânico em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio.
Semicélula A: Ag2O(s)|Ag(s) em meio básico; E0 = 0,342 V;
Semicélula B: NbO2(s)|Nb(s) em meio ácido; E0 = - 0,690 V.
Com base nas informações fornecidas, apresente:
a) As equações químicas balanceadas que representam as semirreações, especificando o catodo e o anodo.
b) A equação química que representa a reação global.
c) O valor numérico da força eletromotriz.
Gabarito:
Resolução:
a) As equações químicas balanceadas que representam as semirreações, especificando o catodo e o anodo.
A semicélula que apresenta maior potencial de redução é a semicélula A, onde ocorrerá a redução.
Ag2O(s) + 2H+(aq) → 2Ag(s) + H2O(l) ⇒ Ag2O(s) + 2H+(aq) + 2OH-(aq) → 2Ag(s) + H2O(l) + 2OH- (meio básico; forma água nos produtos) ⇒ Ag2O(s) + H2O(l) + 2e– → 2Ag(s) + 2OH–(aq)
A semicélula que apresenta menor potencial de redução é a semicélula B, onde ocorrerá a oxidação.
Nb(s) → NbO2(s) ⇒ Nb(s) + 2H2O(l) → NbO2(s) ⇒ Nb(s) + 2H2O(l) → NbO2(s) + 4H+(aq) + 4e-
b) A equação química que representa a reação global.
Multiplicanco a reação da semicélula A por dois e somando as reações é encontrada a reação global.
Nb(s) + 2Ag2O(s) → NbO2(s) + 4Ag(s)
c) O valor numérico da força eletromotriz.
ΔE0 = E0catodo – E0anodo = +0,342V – (–0,690V) = +1,032V