Cesgranrio · Transpetro · Profissional de Nível Médio Júnior, ênfase Inspeção de Equipamentos e Instalações · 2023 · questão 55

Cesgranrio Transpetro 2023 Inspeção de equipamentos e instalações · Eletroquímica: pilhas, eletrólise e corrosão

Questão 55

Considere as duas semirreações abaixo:

\(\ch{Zn^{2+}_{(aq)} + 2 e -> Zn_{(s)}}\); \(E^{\circ} = -0{,}76\) V
\(\ch{AgBr_{(s)} + e -> Ag_{(s)} + Br-_{(aq)}}\); \(E^{\circ} = +0{,}07\) V

Com base nos seus potenciais padrões de redução, a reação global de oxirredução é

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Resposta da banca: E

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Eletroquímica — montar a reação global a partir de dois potenciais padrão de redução.

Objetivo

Escrever a reação espontânea entre o par do zinco e o par prata e brometo. O que está em jogo é decidir quem reduz e quem oxida pelo potencial, inverter a semirreação de menor potencial, e igualar os elétrons antes de somar.

Conceitos para revisar

Quem reduz e quem oxida

Na reação espontânea, o par de maior potencial de redução se reduz e o de menor potencial se oxida, isto é, tem a sua semirreação invertida.

\[E^{\circ}_{\text{AgBr}} = +0{,}07 > E^{\circ}_{\text{Zn}} = -0{,}76\]

AgBr reduz a Ag e Br⁻; Zn oxida a Zn²⁺

Igualar os elétrons

O zinco cede dois elétrons por átomo e cada AgBr recebe um: a semirreação da prata é dobrada antes de somar, para os elétrons se cancelarem.

\[\text{Zn} \to \text{Zn}^{2+} + 2e^{-}; \qquad 2\,\text{AgBr} + 2e^{-} \to 2\,\text{Ag} + 2\,\text{Br}^{-}\]

multiplicar a semirreação não muda o seu potencial

A força eletromotriz

A tensão da pilha é a diferença entre o potencial do cátodo e o do ânodo, e sai positiva na reação espontânea.

\[\Delta E^{\circ} = 0{,}07 - (-0{,}76) = 0{,}83\ \text{V}\]

positivaa reação global é espontânea no sentido escrito

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