Question

Uma célula voltaica é construída, a qual usa a seguinte reação e funciona a 298 K:
Zn (s) + Ni2+(aq) → Zn2+(aq) + Ni(s)

(a) Qual é a fem dessa célula sob condições-padrão?
(b) Qual é a fem dessa célula quando [Ni2+] = 3,00 mol/l e [Zn2+] = 0,100 mol/l?
(c) Qual é a fem da célula quando [Ni2+] = 0,200 mol/l e [Zn2+] = 0,900 mol/l?

Answer 1

Para resolver esta questão você irá precisar dos seguintes dados:

Potencial de redução-padrão do Ni e Zn

E a Constante de Faraday = 0,0592

 

Para fazer o cálculo da Força Eletromotriz (fem) em condições-padrão é necessário comparar os potenciais de redução-padrão como abaixo:

 

Ni2+ + 2e- ↔ Ni0       E0= -0,25

Zn0↔Zn2+ + 2e-        E0= -0,76

 

A substância que tiver maior potencial, sofrerá redução e a de menor potencial oxidação.

∆E0= E0 redução – E0oxidação

a) ∆E0= - 025 – (-0,76) = 0,51

 

Para reação “não padrão” aplica-se a seguinte fórmula:

 

b) E= E0 – (F/n) log [Zn2+] / [Ni2+]

    E = 0,51 – (0,0592/2) . log [0,1]/[3]

    E= 0,57v

 

c) E= E0 – (F/n) log [Zn2+] / [Ni2+]

    E = 0,51 – (0,0592/2) . log [0,9]/[0,2]

    E = 0,508v