Química Geral

Suponha que se forma uma célula electroquímica com base nos pares $Zn^{+2})aq)$ $Zn(s)$ e $Ag^{+}(aq)/Ag(s)$ :

$A)$ Escreva a equação balanceada que representa a reação que leva a formação dos produtos favorecidos e calcule o respectivo potêncial da célula;

$B)$ Qual é o ánodo e qual é o cátodo neste processo?

$C)$ Os electrões fluem do electrodo de zinco para o de prata ou vice-versa?

$D)$ Se usar uma ponte contendo $NaNO_{3}$ para ligar os dois compartimentos, em que direcção se movem os iões nitrato, do zinco para o lado da prata ou vice-versa?

Cientista, você precisa fornecer o potencial de redução de cada semi-reação.

O enunciado não fornece

Tudo bem, vamos usar uma tabela padrão:

Semirreação de redução da prata:
$Ag^+ + e^- \longrightarrow \ Ag^0 \,\,\,\,\,\,\,\, E^0= 0,80 \ V$

Semirreação de redução do zinco:
$Zn^{2+} + 2e^- \longrightarrow \ Zn^0 \,\,\,\,\,\,\,\, E^0= -0,76\ V$

Observa-se então, que como o potencial de redução da prata é maior que o do zinco, ela reduz e o zinco oxida.

$2Ag^+ + \cancel{2e^-} \longrightarrow \ 2Ag^0$
$Zn^0 \longrightarrow Zn^{2+} + \cancel{2 \ e^-}$

Somando as duas semirreações:
$2Ag^++Zn^0 \longrightarrow Ag^0+Zn^{2+}$

O potencial da célula é calculado por:
$\Delta E^0=E^0_{reduz}-E^0_{oxida}$
$\Delta E^0=0,80 -(-076)=1,56 \ V$

No cátodo sempre ocorre a redução, portanto é o eletrodo de prata.
No ânodo sempre ocorre a oxidação, portanto é o eletrodo de zinco.

Os elétrons fluem a partir de sua fonte: a cela zinco, que está se oxidando e liberando elétrons, para a cela de prata que necessita deles para se reduzir.
À medida que a reação se desenvolve, está havendo a oxidação do eletrodo de zinco. Com isso íons zinco passam para a solução, na forma de $Zn^{2+}$ . A solução vai ficando com excesso de cargas positivas, alterando o equilíbrio elétrico. A ponte salina funciona para dar o equilíbrio elétrico necessário, então os íons nitrato, que são negativos $NO_3^-$ migram para a cela de zinco. O oposto ocorre na cela de cobro: para lá, migram os íons sódio $Na^+$ .

Espero ter ajudado!

Química Geral ⇒ Pilha eletroquímica Tópico resolvido

Pilha eletroquímica

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