9) O esquema abaixo ilustra uma cela galvânica (pilha), ressaltando o sentido de movimento dos elétrons. Sobre essa pilha, responda às questões:
a) Qual dos eletrodos é o ânodo? Qual é o cátodo?
b) Qual dos eletrodos é o polo negativo? E o positivo?
c) Qual é a espécie química que sofre oxidação? E a que sofre redução?
d) Qual a placa que sofre corrosão?
e) Qual a placa em que se deposita sólido?
f) Equacione a semirreação anódica.
g) Equacione a semirreação catódica.
h) Equacione a reação global da pilha.
i) Calcule o valor de AEº para essa pilha (apresente a resolução matemática).
Respostas
Resposta:
a) o eletrodo de zinco. O eletrodo de níquel.
b) o eletrodo de zinco. O eletrodo de níquel.
c) o zinco metálico. O cátion Ni2+.
d) a placa de zinco.
e) a placa de níquel.
f) Zn(s) ==> Zn2+(aq) + 2e-
g) Ni2+(aq) + 2e- ==> Ni(s)
h) Zn(s) + Ni2+(aq) ==> Zn2+(aq) + Ni(s)
i) ∆Eº = Eº(cátodo) - Eº(ânodo)
∆Eº = -0,23 V -(-0,76 V) = +0,53 V
Explicação
as setas indicam que os elétrons estão se movendo do eletrodo de zinco para o eletrodo de níquel. O local de partida dos elétrons é o eletrodo onde está ocorrendo a oxidação, o local de destino dos elétrons é o local onde está ocorrendo a redução.
a) tanto na cela galvânica quanto na cela eletrolítica, o cátodo é o local onde ocorre a redução e o ânodo é o local onde ocorre a oxidação.
b) na cela galvânica, o cátodo é o polo positivo e o ânodo é o polo negativo
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i) os valores de potencial padrão de redução de níquel (-0,23 V) e zinco (-0,76 V) foram obtidos consultando uma tabela de potenciais padrão de redução a 25 ºC
Sobre a pilha ilustrada:
a) O eletrodo de zinco é o ânodo. O eletrodo de níquel é o cátodo.
b) O eletrodo de zinco é o polo negativo. O eletrodo de níquel é o polo positivo.
c) O Zn sofre oxidação. O Ni²⁺ sofre redução.
d) A placa que sofre corrosão é a de zinco.
e) A placa em que se deposita sólido é a de níquel.
f) A semi-reação anódica é: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻
g) A semi-reação catódica é: Ni²⁺ + 2 e⁻ → Ni
h) A reação global da pilha é: Ni²⁺(aq) + Zn(s) → Ni(s)+ Zn²⁺ (aq)
i) O valor calculado de ΔE° para essa pilha é igual a 0,51 V.
a) O ânodo é o eletrodo que sofre oxidação, ou seja, aquele que perde elétrons. No esquema ilustrado, o sentido do fluxo de elétrons está indo do eletrodo de zinco para o níquel. O cátodo é aquele que ganha elétrons.
b) O ânodo é o polo negativo, ou seja, o eletrodo que sofre oxidação. O cátodo é o positivo.
c) A espécie que sofre oxidação é aquela que perde elétrons, nesse caso, o zinco metálico. O zinco metálico oxida a Zn²⁺. No esquema, é fácil identificar que essa espécie sofre oxidação, pela seta indicando o fluxo de elétrons do zinco para o níquel. O Ni²⁺ recebe os elétrons provenientes do zinco e sofre redução, indo a níquel metálico.
Se a informação da seta no esquema ilustrado não existisse, uma outra forma de verificar a espécie que sofre oxidação é visualizando a tabela de potenciais padrão. Entre as duas espécies, a que tiver maior potencial padrão de redução, irá reduzir e a outra, por consequência, irá oxidar.
d) A placa que sofre corrosão é aquela que sofre oxidação. Com o passar do tempo, o zinco metálico vai oxidando a Zn²⁺ e essa placa vai perdendo massa.
e) A placa em que se deposita sólido é a aquela em que a espécie sofre redução. O Ni²⁺ da solução recebe os elétrons e vai a níquel metálico, que se deposita na placa.
f) A semirreação anódica é aquela do zinco perdendo elétrons.
Zn → Zn²⁺ + 2e⁻
g) A semirreação catódica é aquela do níquel ganhando elétrons.
Ni²⁺ + 2 e⁻ → Ni
h) A reação global da pilha é o somatório das duas semi-reações:
Ni²⁺(aq) + Zn(s) → Ni(s)+ Zn²⁺ (aq)
i) Para o calcular o valor de ΔE°, deve-se visualizar uma tabela de potencial padrão. O potencial padrão de redução do zinco é - 0,76 V e do níquel é - 0,25 V. Para calcular o ΔE° da pilha, basta subtrair o potencial do elemento que reduz com o elemento que oxida.
ΔE° = E°reduz - E°oxida
ΔE° = - 0,25 - (-0,76) = 0,51 V
Entenda mais sobre pilhas: https://brainly.com.br/tarefa/12637057
