A.4 (2 pontos) Considere os eletrodos: Sn2+/Sn, MnO4-/Mn2+ (em meio ácido clorídrico), Zn2+/Zn e Ce4+/Ce3+. a) Explique quais dois eletrodos formam...

a)

O processo com menor ΔG0 é aquele que tem o maior potencial de redução, pois ΔG0 é negativo para processos espontâneos. Portanto, os dois eletrodos que formam a pilha correspondente a esse processo são os que têm os maiores potenciais de redução, ou seja, Sn2+/Sn e MnO4-/Mn2+.

b)

Para responder a essa questão, é necessário calcular a diferença de potencial entre os dois eletrodos, que é a força eletromotriz (FEM) da pilha. A FEM é dada pela seguinte equação:

FEM = E0(A) - E0(C)

Onde:

• E0(A) é o potencial de redução do eletrodo A
• E0(C) é o potencial de redução do eletrodo C

Substituindo os valores fornecidos, temos:

FEM = 1,51 - (-0,76)
FEM = 2,27 V

Como a FEM é positiva, o processo é espontâneo e o zinco se deteriorará.

c)

A equação iônica do processo redox é a seguinte:

MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O

O zinco é oxidado a Zn2+, que é o cátion que se move no circuito externo da pilha. O oxigênio é reduzido a Mn2+, que é o ânion que se move no circuito interno da pilha.

A equação molecular do processo redox é a seguinte:

2KMnO4 + 8HCl + Zn → ZnCl2 + 2MnCl2 + 2H2O + 2KCl

O equilíbrio dessa reação é deslocado para a direita, pois a pilha é espontânea.

Resposta:

a)

Os eletrodos Sn2+/Sn e MnO4-/Mn2+.

b)

A FEM é de 2,27 V, o que indica que o processo é espontâneo e o zinco se deteriorará.

c)

A equação iônica é MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O. A equação molecular é 2KMnO4 + 8HCl + Zn → ZnCl2 + 2MnCl2 + 2H2O + 2KCl.