Os preços dos metais para reciclagem variam em função da resistência de cada um à corrosão: quanto menor a tendência do metal à oxidação, maior será o preço.
Na tabela, estão apresentadas duas características eletroquímicas e o preço médio de compra de dois metais no mercado de reciclagem.
Com o objetivo de construir uma pilha que consuma o metal de menor custo, um laboratório dispõe desses metais e de soluções aquosas de seus respectivos sulfatos, além dos demais materiais necessários.
Apresente a reação global da pilha eletroquímica formada e determine sua diferença de potencial, em volts, nas condições-padrão.
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Para a formação de uma pilha eletroquímica, é preciso a existência de dois eletrodos, um no qual ocorre a oxidação e no outro ocorre a redução. Podemos ver na tabela os valores de dois potenciais de redução, para o cobre (+0,34 V) e para o ferro (-0,44 V).
Na formação da pilha, o eletrodo de maior potencial de redução é o que irá sofrer tal redução, que no caso é o cobre. A semirreação de redução equivale a:
Cu² ++2 e⁻ → CU⁰ ΔE⁰ = +0,34 V
Por outro lado, o eletrodo que sofre oxidação é aquele que tem menor potencial de redução, que no caso é o ferro. A semirreação de oxidação é o inverso da semirreação de redução. Na inversão da semirreação, o sinal do potencial também aparecerá invertido:
Fe⁰ → Fe²₊ + 2 e⁻ E⁰ = +0,44 V
A reação da pilha , que é formada a partir desses eletrodos, equivale à adição das duas semirreações apresentadas acima. Do mesmo modo, o potencial padrão da pilha baseia-se na adição dos potenciais de redução e de oxidação.
Semirreação de redução Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu⁰ ΔE⁰ = +0,34 V
Semirreação de oxidação Fe⁰ → Fe²⁺ + 2 e⁻ ΔE⁰ = +0,44 V
Assim, a reação global da pilha é apresentada por:
Cu²⁺ + Fe⁰ → Cu⁰ + Fe²⁺ ΔE= +0,34 + 0,44 = +0,78 V
Na formação da pilha, o eletrodo de maior potencial de redução é o que irá sofrer tal redução, que no caso é o cobre. A semirreação de redução equivale a:
Cu² ++2 e⁻ → CU⁰ ΔE⁰ = +0,34 V
Por outro lado, o eletrodo que sofre oxidação é aquele que tem menor potencial de redução, que no caso é o ferro. A semirreação de oxidação é o inverso da semirreação de redução. Na inversão da semirreação, o sinal do potencial também aparecerá invertido:
Fe⁰ → Fe²₊ + 2 e⁻ E⁰ = +0,44 V
A reação da pilha , que é formada a partir desses eletrodos, equivale à adição das duas semirreações apresentadas acima. Do mesmo modo, o potencial padrão da pilha baseia-se na adição dos potenciais de redução e de oxidação.
Semirreação de redução Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu⁰ ΔE⁰ = +0,34 V
Semirreação de oxidação Fe⁰ → Fe²⁺ + 2 e⁻ ΔE⁰ = +0,44 V
Assim, a reação global da pilha é apresentada por:
Cu²⁺ + Fe⁰ → Cu⁰ + Fe²⁺ ΔE= +0,34 + 0,44 = +0,78 V
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