Físico-Química ⇒ (Cesgranrio) Eletroquímica Tópico resolvido

[Leandro]

Tenho uma dúvida a respeito da seguinte questão:

O esquema abaixo representa a pilha ferro-hidrogênio (eletrodo-padrão).

Célula Galvânica.JPG (13.86 KiB) Exibido 14860 vezes

O voltímetro indica a força eletromotriz em condições-padrão. O anodo dessa pilha e o potencial-padrão
de redução do ferro são, respectivamente:
a) eletrodo de ferro e – 0,44 V.
b) eletrodo de ferro e + 0,22 V.
c) eletrodo de ferro e + 0,44 V.
d) eletrodo de hidrogênio e – 0,44 V.
e) eletrodo de hidrogênio e + 0,44 V.

Resposta

---

Gabarito: A

Minha dúvida é: pra resolver, se deve simplesmente saber que o potencial de eletrodo do ferro é negativo, ou há algum indício na questão de o ferro age como ânodo?

[marciia]

Olá Leandro!

Numa pilha o sentido dos elétrons é do Anodo para o Catodo (Anodo [tex3]\rightarrow[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\rightarrow[/tex3]

Catodo), pela imagem, pode-se perceber que os elétrons saem do Fe, já que ele oxida a [tex3]Fe^{2+}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

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

sendo assim, o anodo da pilha. Para calcular o potencial-padrão de redução do Fe, é só usar a fórmula:

E°(cel) = E° red(catodo) - E°red (anodo)

catodo = H e anodo = Fe
Sabe-se que o eletrodo-padrão de H é usado como eletrodo de referência, sendo assim, ele possui um potencial-padrão de redução 0.
E°red (H) = 0.

Então, na fórmula, temos:
44 = 0 - E° red (Fe)
E° red (Fe) = - 44 v

[Leandro]

Obrigado pela resposta, Márcia, mas não entendo como, através apenas da análise da célula, se pode concluir que é o ferro que tá sendo oxidado, porque também há cátions hidrogênio na solução. E aí como fica?

[marciia]

Oi Leandro,

então, como o hidrogênio tem potencial-padrão de redução 0 v, a força que empurra os elétrons e que forma a fem da pilha só pode ter saído do Fe, sendo por isso, o anodo.

[Leandro]

Tá legal... mas e se a gente não soubesse que o ferro tem potencial de redução negativo? Vamos supor a possibilidade de ser positivo. Neste caso ele seria o cátodo. O que aponta essa possibilidade como errada?

[marciia]

Então Leandro, no caso desta pilha da questão é impossível o potencial do Fe ser positivo, pois pela fórmula que eu mostrei lá em cima podemos confirmar seu potencial negativo. Contudo, em outras pilhas ele pode sim ter potencial positivo, o que não indica que ele seja, necessariamente, o catodo. Neste caso você deve analisar os dois potenciais de cada eletrodo, o que tiver maior potencial será o catodo e, o menor potencial, o anodo. Ficou claro ?

Um abraço!

[Leandro]

Desculpa Márcia, e espero não estar viajando, mas descordo de que se pode concluir que o Fe é o ânodo só pela fórmula.
Sem saber que ele tem potencial negativo, não acho que dê pra resolver: ele poderia ter potencial positivo e ser, portanto, o cátodo.

E creio que a fórmula não mostra por que isso seria impossível, porque ela não diz que o ferro é o ânodo nem que o hidrogênio é o cátodo, pois isso depende de seus potenciais de eletrodo, coisa que a fórmula não expõe.

[marciia]

Nossa Leandro, você está certo. Desculpe-me! É verdade, quando uso a fórmula eu já estou dizendo quem é quem. Bom, o que você pode observar então é o sentido de elétrons para assim determinarmos o anodo, correto? Está vendo um pontinho depois do voltímetro? Quando eu analisei a imagem, eu interpretei tal pontinho como o sentido de elétrons, ou seja, houve a marcação da ddp após a passagem do 'elétron'. Não posso te afirmar se é o modo correto, e peço desculpas novamente por não poder esclarecer completamente suas dúvidas.

Um abraço!

[Leandro]

Não há necessidade de desculpas: acontece!

Graças a tuas respostas, agora sei que o problema é com a questão e não com meus conhecimentos, pois mesmo quem já estudou este assunto não tem grande base pra responder este problema que, provavelmente, foi mal formulado.

Agradeço a atenção. Um abraço!

[zwe]

Minha dúvida: por que ao utilizar a expressão --> ddp= E oxi +E red
0,44= Eoxi(Ferro) + 0 Logo => E ox(fe)= +0,44
Por que está dando errado ??