PILHAS DE DANIELL – EXERCÍCIOS PASSO A PASSO

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E AÍ GALERA!

E vamos para mais um assunto importante: Pilhas.
Sempre surgem dúvidas na hora de resolver os exercícios, não?
Vamos lá:

Observe as reações a seguir:

1 – Considere as semirreações com seus potenciais padrão de redução:
Cr3(aq)+3e−→ Cr (s)         Eo= -0,74V
Cd2+(aq)+2e−→ Cd (s)     Eo= -0,40V
a) Mostre a reação global da pilha formada e calcule sua força eletromotriz.
b) Diga quem é o cátodo e o ânodo na pilha formada.
c) Em qual sentido os elétrons se deslocarão?
d) Em quais eletrodos ocorrerá corrosão e aumento de massa?
e) Faça a representação da pilha.

RESOLUÇÃO:
Para representar a pilha você precisa saber qual eletrodo vai perder elétrons e qual eletrodo vai receber elétrons.
Porque a pilha funciona assim! Um eletrodo ( conjunto da barra metálica e a solução correspondente) vai doar os elétrons e o outro vai receber.
E como você vai saber qual eletrodo doa e qual eletrodo recebe?
Pelos potenciais de oxidação ou redução. Eles precisam ser dados ou estão em uma tabela. Acima, nas reações, você vê que ambas recebem elétrons: então são reações de redução. Para fazer uma pilha, um tem que oxidar e outro reduzir. Como as duas equações são de redução, pegue aquela de maior valor numérico( – 0,40 V) e essa será a sua reação de redução. A outra reação você inverte , para que ela se torne uma reação de oxidação:


Cd2+(aq)+ 2 e- ———> Cd  ———-> semi reação de redução     
Cr(s)——–> Cr3+(aq)+/3e−———–>  semi reação de oxidação 

Veja que há uma diferença de elétrons: então precisamos acertar os coeficientes das semi reações e depois somar as duas: você encontra a reação global:

 (x 3) 3Cd2+(aq)+ /2e (−6e−)→ 3Cd(s)

 (x2)    2Cr(s)→ 2Cr3+(aq)+/3e−6e−

—————————————————————————-
2Cr(s)+3Cd2+(aq)→  2 Cr 3+  + 3 Cd (s) equação geral ou reação global da pilha     :  2Cr3+(aq)+3Cd(s)
DDP= cálculo da força eletromotriz ou ddp= E maior – E menor ( de duas reações de redução, ou duas de oxidação)
DDP = – 0,40 – ( – 0,74) = – 0,40 + 0,74 = 0,34 V
b) cátodo é onde chegam os elétrons = Cd
ânodo é de onde saem os elétrons = Cr
c) os elétrons se deslocarão de Cr para Cd ( do cromo para o cadmio)
d) o eletrodo que desgasta é o que perde elétrons = eletrodo de cromo
o eletrodo que aumenta de tamanho é o que recebe elétrons = eletrodo de cadmio
e) representação da pilha:
e) Cr(s)/Cr2+(aq)//Cd2+(aq)/Cd(s)

Outro exercício para ajudar:


2) Com base no diagrama da pilha:

Ba0 / Ba2+ // Cu + / Cu0

E nos potenciais-padrão de redução das semi-reacões:

Ba0 → Ba2+ + 2e– E0 = –2,90 volt

Cu0 → Cu+1 + 1e– E0 = +0,52 volt

Qual a diferença de potencial da pilha ?
Resolução:
Olhando o diagrama da pilha você pode dizer que o bário oxida, porque perde elétrons e o cobre reduz, porque ganha elétrons. Logo o eletrodo de bário é o anodo e o eletrodo de cobre é o cátodo.
Para o cálculo da ddp: E maior – E menor ou seja, + 0,52 – ( – 2,90 ) = 0,52+ 2,90= 3,42 V

E agora uma do Enem:

ENEM 2012

O boato de que os lacres das latas de alumínio teriam um alto valor comercial levou muitas pessoas a juntarem esse material na expectativa de ganhar dinheiro com sua venda. As empresas fabricantes de alumínio esclarecem que isso não passa de uma “lenda urbana”, pois ao retirar o anel da lata, dificulta-se a reciclagem do alumínio. Como a liga do qual é feito o anel contém alto teor de magnésio, se ele não estiver junto com a lata, fica mais fácil ocorrer a oxidação do alumínio no forno. A tabela apresenta as semirreações e os valores de potencial padrão de redução de alguns metais:

Disponível em: www.sucatas.com. Acesso em: 28 fev. 2012 (adaptado).
Com base no texto e na tabela, que metais poderiam entrar na composição do anel das latas com a mesma função do magnésio, ou seja, proteger o alumínio da oxidação nos fornos e não deixar diminuir o rendimento da sua reciclagem?
a.Somente o lítio, pois ele possui o menor potencial de redução.
b.Somente o cobre, pois ele possui o maior potencial de redução.
c.Somente o potássio, pois ele possui potencial de redução mais próximo do magnésio.
d.Somente o cobre e o zinco, pois eles sofrem oxidação mais facilmente que o alumínio.
e.Somente o lítio e o potássio, pois seus potenciais de redução são menores do que o do alumínio
Resolução:

Veja a tabela: somente o lítio e o potássio possuem potenciais de redução menores que o alumínio ( e)

fontes: http://educacao.globo.com

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