Question

ELETROQUÍMICA
(UEA) A imagem ilustra a bateria construída por um estudante, formada por duas pilhas ligadas em série. Todas as soluções aquosas utilizadas nessas pilhas estão a 25ºC e apresentam concentração de 1,0mol/L.
Nas condições-padrão,a diferença de potencial produzida por essa bateria, em volt, foi próxima de
a)0,48
b)1,10
c)1,61
d)2,78
e)3,01

RESPOSTA: C

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POTENCIAIS-PADRÃO DE ELETRODO(REDUÇÃO)
$Zn^{+2}$ (aq) + 2é → Zn(s) $E^{0}$ = -0.763
$Ni^{+2}$ (aq) + 2é → Ni(s) $E^{0}$ = -0.25
$Cu^{+2}$ (aq) + é → Cu+(aq) $E^{0}$ = +0.153
$Cu^{+2}$ (aq) + 2é → Cu(s) $E^{0}$ = +0.34

Answer 1

Diferença de potencial (DDP) de uma associação de pilhas :

DDP (associação) = Σ DDP (pilhas) (Σ → somatório)..

Ou seja, neste caso :

DDP (associação) = DDP (pilha Zn-Cu) + DDP (pilha Zn - Ni)


Para a pilha de Zn-Cu (as duas cubas à esquerda):
Reduz quem tem maior Eo (Potencial de redução)... Logo :

Zn → Eo = -0,763 Volts (menor potencial, oxida);
Cu → Eo = 0,34 Volts (maior potencial, reduz) ⇒ Aqui, usamos a segunda equação de redução do cobre, para igualar aos dois mols de elétrons da equação do zinco).

DDP (pilha Zn-Cu) = Eo maior - Eo menor 
DDP (pilha Zn-Cu) = 0,34 -(-0,763)
DDP (pilha Zn-Cu) = 0,34  + 0,763
DDP (pilha Zn-Cu) = 1,103 Volts

( A equação da pilha fica : Zn{0} + Cu{2+} → Zn{2+} + Cu{0} ) 

Para a pilha Zn - Ni (as duas cubas à direita):
Reduz quem tem maior Eo (Potencial de redução)... Logo :

Zn → Eo = -0,763 Volts (menor potencial, oxida);
Ni → Eo = -0,25 Volts (maior potencial, reduz);


DDP (pilha Zn-Ni) = Eo maior - Eo menor 
DDP (pilha Zn-Ni) = -0,25 -(-0,763)
DDP (pilha Zn-Ni) = -0,25 + 0,763
DDP (pilha Zn-Ni) = 0,513 Volts

( A equação da pilha fica : Zn{0} + Ni{2+} → Zn{2+} + Ni{0} ) 

Logo :

DDP (associação) = DDP (pilha Zn-Cu) + DDP (pilha Zn - Ni)
DDP (associação) = 1,103 V + 0,513 V 
DDP (associação) = 1,616 Volts (Alternativa 'c)').