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Aplicação de potenciais padrão de eletrodos
Desafio:
A utilização de antibióticos no combate a infecções bacterianas é de grande importância no cenário atual, merecendo destaque a penicilina. A análise de penicilinas é geralmente realizada por ensaios biológicos ou cromatografias, entretanto, técnicas eletroanalíticas podem ser utilizadas, por serem de baixo custo. Estas técnicas consistem na medida do potencial termodinâmico em função do potencial aplicado.
Assim sendo, calcule o potencial termodinâmico da seguinte célula associada à reação da célula:
Cu/Cu2(0,0200 mol/L)// Ag(0,0200 mol/L)/Ag
A célula galvânica está mostrada na figura abaixo.
Padrão de resposta esperado
As duas semirreações e os potenciais padrão (em tabelas) são:
Ag + e- --> Ag(s) E0= 0,799 V
Cu2 + 2e- --> Cu(s) E0= 0,337 V
Baseando-se na Equação de Nernst:
E0 = E0 cel - 0,0592/2 log a Mn+
Então, para as semirreações acima:
E0 Ag+/Ag = 0,799 - 0,0592/2 . log 1 / 0,0200 = 0,6984 V
E0 Cu2+/Cu = 0,337 - 0,0592/2 . log 1/0,0200 = 0,2867 V
A partir do diagrama da célula em anexo, vemos que o eletrodo de prata é o eletrodo da direita e que o eletrodo de cobre é o eletrodo da esquerda. Portanto, a aplicação da equação: E célula = E direita - E esquerda
Teremos:
E célula = E Ag+/Ag - E Cu2+/Cu = 0,6984 V - 0,2867 V = + 0,412 V
1. Em uma célula eletroquímica, qual é a importância da ponte salina?
A. Permite a migração de íons presentes na ponte salina entre as soluções.
Serve para permitir a migração de íons entre as soluções, gerando a corrente.
2. A diferença de potencial que se desenvolve entre os eletrodos da célula é medida pela tendência da reação em obter um estado de equilíbrio. Esta diferença de potencial pode ser calculada com o auxílio de eletrodos de referência ou eletrodos indicadores. O eletrodo abaixo que NÃO pode ser utilizado como referência nem como indicador é:
D. Eletrodo de varredura.
Não é utilizado nem como indicador nem como referência.
3. Os valores das diferenças de potenciais eletroquímicos de uma célula de prata e magnésio podem ser representados pela equação: Ag+/Ag //Mg/Mg2+ Sabendo-se, através das tabelas, que os potenciais padrão de redução destes elementos são: Ag+ + e– -->Ag(s) E0 = +0,80 V e Mg+2 + 2 e– -->Mg E0 = –2,37 V Qual é o valor da diferença de potencial desta célula?
A. -3,17 V.
ΔE0 = E0 Edireita - E0 esquerda ΔE0 = E Mg2+ - E Al- ΔE0 = - 2,37 – 0,8 ΔE0 = -3,17
4. Eletroanalítica compreende um grupo de métodos analíticos baseados nas propriedades elétricas de um analito em solução. Em uma pilha eletroquímica sempre ocorre:
B. Passagem de elétrons, no circuito externo, do ânodo para o cátodo.
Por definição, em uma pilha eletroquímica, no eletrodo onde ocorre oxidação é chamado ânodo, e o eletrodo onde ocorre redução é chamado cátodo.
5. A bateria de níquel-cádmio foi o segundo tipo de pilha ou bateria recarregável a ser desenvolvida, sendo atualmente muito utilizadas em telefones celulares. A reação da célula que ocorre durante a sua descarga é: Cd + NiO2 → Cd(OH)2 + Ni(OH)2. Baseando-se nesta célula, todas as afirmativas estão corretas, EXCETO:
B. O óxido de níquel (NiO2) funciona como agente oxidante, sendo o ânodo da reação.
O agente oxidante da reação será o cátodo e não o ânodo.