Físico-Química ⇒ (UECE) Eletroquímica

[DaviBahia]

Segundo Bill Bryson, autor de Uma Breve História de Quase Tudo, o cientista americano Josiah Willard Gibbs (1839-1913) foi “o mais brilhante ilustre desconhecido da história”, por conta de sua modéstia e timidez. Gibbs contribuiu, em vários campos da física e da química, sobretudo na conceituação de energia livre que permitiu definir, através de cálculos singelos, a espontaneidade de uma reação química.

Considerando-se o valor da constante de Faraday 96.500 C, conhecendo-se os potenciais de redução para as semirreações que ocorrem na pilha, [tex3]Sn/Sn^{2+}[/tex3]

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[tex3]Sn/Sn^{2+}[/tex3]

// [tex3]Pb^{2+}/Pb[/tex3]

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[tex3]Pb^{2+}/Pb[/tex3]

, cujas concentrações de Sn e Pb valem, respectivamente, 1,0 M e [tex3]10^{-3}[/tex3]

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[tex3]10^{-3}[/tex3]

M, e sabendo-se, ainda, que

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pode-se afirmar corretamente que a reação global da pilha

A) é espontânea, e o valor da energia de Gibbs
é –15,44 kJ.
B) não é espontânea, e o valor da energia de
Gibbs é +15,44 kJ.
C) não é espontânea, e o valor da energia de
Gibbs é –7,72 kJ.
D) é espontânea, e o valor da energia de Gibbs
é +7,72 kJ.

Resposta

---

Gabarito: A.

[gabrielbpf]

Olá!

Eu fiz a prova da UECE deste ano. Essa questão contém um erro no enunciado que a torna um tanto quanto problemática. Para que seja resolvida, é necessário que se descarte alguma das informações da questão, pois elas se contradizem, note:

Se é uma pilha, necessariamente ela é espontânea, por definição. O que vemos, porém, na representação

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[tex3]Sn/Sn^{2+} // Pb^{2+}/Pb[/tex3]

, é uma reação não espontânea, pois dos potenciais dados vemos que tem uma diferença de potencial negativa.

Assim, teríamos dois caminhos para resolver a questão: ou desconsiderávamos a representação ou desconsiderávamos que é uma pilha. Fazendo pelo segundo caminho:

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[tex3]Sn \longrightarrow Sn^{2+}+2e^{-} \, \, \, E_0=+0,14V \\ \\ Pb^{2+}+2e^- \longrightarrow Pb \, \, \, E=-0,22V \\ \\ Sn+Pb^{2+} \longrightarrow Sn^{2+}+Pb \, \, \, \Delta E=-0,08V[/tex3]

Note ainda que o potencial dado para o chumbo já não foi o padrão, ou seja, não é preciso utilizar a equação de Nernst para o cálculo da d.d.p.

Assim, da fórmula de Gibbs:

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[tex3]\Delta G=-nF\Delta E \Rightarrow \Delta G=-2\cdot 96500\cdot (-0,08)=+15,44kJ[/tex3]

Se absorveu-se energia livre de Gibbs, a reação NÃO é espontânea.

Letra B

Obs: Se considerássemos que é uma pilha, o chumbo teria que se oxidar (por ter menor potencial de redução e, consequentemente, maior potencial de oxidação), o que contraria a representação dada na questão. Desconsiderando essa representação, chegaríamos à alternativa A, que é o gabarito oficial preliminar dado pela CEV-UECE.

Acredito que a questão deve ser anulada.

Abraços.

[DaviBahia]

Entendi

Muito obrigado, Gabriel.