Sobre o tema
Células eletroquímicas são dispositivos que convertem energia química em energia elétrica (células galvânicas) ou usam energia elétrica para forçar reações químicas não espontâneas (células eletrolíticas). O potencial padrão de eletrodo é uma medida relativa, obtida em comparação com o eletrodo padrão de hidrogênio, e está relacionado à variação de energia livre de Gibbs e à constante de equilíbrio. Compreender esses conceitos é fundamental para dominar temas como espontaneidade de reações, cálculo de potenciais de célula e funcionamento de baterias e processos de eletrólise. Esta questão do ITA aborda exatamente essas relações, testando o conhecimento sobre definições e propriedades das células eletroquímicas.
Tópicos relacionados
- Potencial padrão de eletrodo
- Relação entre ΔG°, E° e K
- Célula galvânica vs eletrolítica
- Eletrodo de calomelano saturado
- Cálculo de potencial de célula
Enunciado
Considere as afirma��es relacionadas a c�lulas eletroqu�micas.
I. O potencial padr�o de uma c�lula eletroqu�mica � diretamente proporcional � varia��o
de energia livre de Gibbs padr�o da rea��o envolvida e inversamente proporcional �
sua constante de equil�brio.
II. Dado que os valores de potencial padr�o do eletrodo de cobre e do calomelano
saturado em rela��o ao eletrodo padr�o de hidrog�nio s�o, respectivamente, 0,34 V e
0,24 V, o potencial do eletrodo de cobre em rela��o ao eletrodo de calomelano saturado
ser� 0,10 V.
III. Os potenciais padr�o de eletrodo n�o s�o valores absolutos de semic�lulas, mas sim
diferen�as de potencial entre semic�lulas.
IV. O catodo de uma c�lula galv�nica torna-se o anodo quando essa c�lula passa a operar
como c�lula eletrol�tica, embora a redu��o sempre ocorra no catodo da c�lula e a
oxida��o sempre ocorra no anodo.
Assinale a op��o que cont�m as afirma��es CORRETAS.
A ( ) Apenas I e II. C ( ) Apenas I e III. E ( ) Apenas III e IV.
B ( ) Apenas I, II e IV. D ( ) Apenas II, III e IV.
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Perguntas frequentes
Qual a relação entre o potencial padrão de uma célula e a energia livre de Gibbs?
A relação é dada pela equação ΔG° = -nFE°, onde n é o número de elétrons transferidos e F é a constante de Faraday. Portanto, E° é diretamente proporcional a -ΔG°, e não a ΔG°.
Como calcular o potencial de um eletrodo em relação a outro?
O potencial de um eletrodo X em relação a um eletrodo Y é a diferença entre o potencial padrão de X e o potencial padrão de Y, ambos medidos contra o mesmo referencial (geralmente o eletrodo padrão de hidrogênio).
O que acontece com os eletrodos quando uma célula galvânica opera como eletrolítica?
Os eletrodos invertem suas funções: o cátodo da célula galvânica torna-se o ânodo na célula eletrolítica, e vice-versa. No entanto, a redução sempre ocorre no cátodo e a oxidação sempre ocorre no ânodo, independentemente do tipo de célula.