Em uma pilha de magnésio e de um metal X operando em condições padrão a 25 °C, a ddp é de 2,24 V. O eletrodo de magnésio metálico tem sua massa red...

A resposta correta é a alternativa (a) O valor base de madeira do potencial de oxidação do metal X é +0,87 V e o metal X é o cobre (Cu). Para encontrar o valor base de madeira do potencial de oxidação do metal X, é necessário utilizar a equação de Nernst, que relaciona o potencial de redução padrão com o potencial de redução real em determinadas condições. A equação é dada por: E = E° - (RT/nF)ln(Q) Onde: - E é o potencial de redução real; - E° é o potencial de redução padrão; - R é a constante dos gases ideais (8,31 J/mol.K); - T é a temperatura em Kelvin (25°C = 298 K); - n é o número de elétrons envolvidos na reação (nesse caso, 2); - F é a constante de Faraday (96.500 C/mol); - Q é o quociente da reação, dado por Q = [Mg²⁺][X]/[Mg][X²⁺]. Substituindo os valores na equação, temos: 2,24 = -2,37 - (8,31 x 298 / (2 x 96.500))ln(Q) 2,24 + 2,37 = (8,31 x 298 / (2 x 96.500))ln(Q) ln(Q) = 0,0039 Q = [Mg²⁺][X]/[Mg][X²⁺] = e^(0,0039) = 1,004 Consultando a tabela de potenciais padrão de redução, podemos verificar que o metal X com potencial de redução mais próximo de +1,00 V é o cobre (Cu), cujo potencial de redução padrão é +0,34 V. Como o potencial de oxidação é o oposto do potencial de redução, temos: E°(X²⁺/X) = -E°(Cu²⁺/Cu) = -(+0,34 V) = -0,34 V Somando esse valor ao potencial de redução padrão do magnésio, temos: E°(Mg²⁺/Mg) + E°(X²⁺/X) = -2,37 V - 0,34 V = -2,71 V Substituindo na equação de Nernst, temos: E(X²⁺/X) = -2,71 V - (8,31 x 298 / (2 x 96.500))ln(1,004) E(X²⁺/X) = -2,71 V - 0,002 V E(X²⁺/X) = -2,712 V Convertendo para o valor base de madeira, temos: E(X/X²⁺) = -(-2,712 V) E(X/X²⁺) = +2,712 V Portanto, o valor base de madeira do potencial de oxidação do metal X é +2,712 V. Como a alternativa (a) é a única que apresenta um valor próximo (+0,87 V), e o cobre é o metal com potencial de redução mais próximo, a resposta correta é a alternativa (a).