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Eletroquímica(dúvida)

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Eletroquímica(dúvida)

Mensagem por fantecele88 em Sab Nov 21 2015, 12:46

Considere os seguintes potenciais de eletrodo em relação ao elétrodo padrão de hidrogênio na condições padrão 
(E°): E°(M³+/M²+) = 0,80V e E°(M²+/M°) = -0,20V. Assinale a opção que apresenta o valor, em V, de E°(M³+/M°).

Resolução:
M³+ + e-  M²+    E°(M³+/M²+) = 0,80V    n = 1  (I)
M²+ + 2e-  M°     E°(M²+/M°) = -0,20V    n = 2   (II)
--------------------------------------------------------------
M³+ + 3e-  M°     E°(M³+/M°) = x            n = 3   (III)

Utilizando a fórmula G° = -nFE°
G°(III) = G°(II) + G°(I)
-3.F.E° = -1.F.0,80 - 2.F.(-0,20)
E° = + 0,13V

A minha dúvida é o porque que não posso apenas somar as duas equações, tem que usar o .

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Re: Eletroquímica(dúvida)

Mensagem por Aeron945 em Sab Nov 21 2015, 14:28

Porque não se trata de duas meia reações!

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Re: Eletroquímica(dúvida)

Mensagem por fantecele88 em Sab Nov 21 2015, 15:26

pode explicar melhor?
é que não sou muito bom na matéria.
Obrigado!

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Re: Eletroquímica(dúvida)

Mensagem por Thálisson C em Seg Nov 23 2015, 10:24

O potencial de determinada substância é uma propriedade intensiva da matéria, isto é, não depende da matéria. Veja só:

Zn(s) ----> Zn2+ + 2e- E° = 0,74 V

Vamos multiplicar essa reação por 2, com isso estaremos aumentando a quantidade massa da reação:

2 Zn(s) ----> 2 Zn2+ + 4 e- Eº = ................ 0,74 V !!

Diferentemente do ∆H, que depende da massa (propriedade extensiva) o potencial de redução/oxidação não depende.

Então, a princípio, não poderíamos fazer absolutamente nada aos potenciais, quando somássemos reações ou a multiplicássemos por determinado número.

Existe um único caso onde é possível, somarmos reações e os potenciais também serão somados.

Para isso você deve conhecer o conceito de energia livre. A energia livre é a parcela de energia no sistema que pode ser convertido em trabalho útil a pressão e temperatura constante.

Uma das maiores aplicabilidades da energia livre é a determinação da espontaneidade de reações, abaixo segue uma demostração minha:



Pode até não ser verdade essa demostração criada por mim, mas estabelece uma relação entre o conceito e o valor quantitativo do ∆G.

Agora atenção: A variação de energia livre ∆G é uma propriedade extensiva da matéria e tem como função uma grandeza intensiva que é a diferença de potencial.

Portanto, o ∆G de cada reação pode ser somado, ou multiplicado de acordo com as alterações feitas na quantidade de matéria da reação:



Vamos raciocinar apenas com duas, e substituir o valor de ∆G:



Só poderemos somar os valores de ∆Eº , caso o número de mols de elétrons envolvidos na reação global, for igual ao número de mols de elétrons envolvidos nas semi-reações!

Se n = n(I) = n(II) , F é a constante de Faraday:

∆E = ∆E(I) + ∆E(II) , como nesse exemplo:

Zn(s) ----> Zn2+ + 2e- E° = 0,74 V

Cu2+ + 2e- ---> Cu(s) Eº = 0,36 V
--------------------------------------------
Zn(s) + Cu2+ + 2e- ----> Zn2+ + Cu(s) + 2e- Eº = 0,74 + 0,36 = 1,10 V

Destaquei os elétrons na reação global: 2 mols de elétrons envolvidos.

Se tivéssemos feito com o potencial de oxidação do zinco, sairia 4 mols de elétrons na reação global, sendo diferentes, a soma não poderia ser feita.

Agora esse exercício, do ITA se não me engano, é trivial:

M³+ + e- ⇒ M²+ E°(M³+/M²+) = 0,80V n = 1 (I)
M²+ + 2e- ⇒ M° E°(M²+/M°) = -0,20V n = 2 (II)
--------------------------------------------------------------
M³+ + 3e- ⇒ M° E°(M³+/M°) = x n = 3 (III)

Podemos somar os potenciais ? não, pois o número de mols de elétrons não é o mesmo em cada equação.

Mas podemos somar o ∆G independentemente do caso:

n.E = nE(I) + nE(II) ---> 3E = 0,8 + 2(-0,2) --> E = 0,1333 V

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Re: Eletroquímica(dúvida)

Mensagem por fantecele88 em Seg Nov 23 2015, 10:39

Opa Thálisson C, muito obrigado!
Me ajudou muito.  Very Happy

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