Quando uma reação química ocorre de modo espontâneo, há uma diminuição líquida na energia de Gibbs do sistema. Na maioria dos casos, essa variação ...

Para calcular a diferença de potencial padrão da pilha, é necessário utilizar a equação de Nernst, que relaciona a energia livre padrão de uma reação com a constante de equilíbrio e a concentração dos reagentes e produtos. A equação é dada por: E = E0 - (RT/nF) * ln(Q) Onde: - E é a diferença de potencial da pilha; - E0 é a diferença de potencial padrão da pilha; - R é a constante dos gases ideais (8,31 J/mol.K); - T é a temperatura em Kelvin; - n é o número de elétrons transferidos na reação; - F é a constante de Faraday (96.485 C/mol); - Q é a constante de equilíbrio da reação. Para a pilha representada na figura, a reação global é: Mg + Cu2+ + 2H2O → Mg2+ + 2OH- + Cu + 2H+ A constante de equilíbrio é dada por: K = [Mg2+][OH-][Cu]/[Cu2+][H+]^2 Substituindo as concentrações padrão (1 mol/L) e os potenciais padrão de redução dos íons, temos: K = (1)(1)(0,34)/(1)(1)^2 = 0,34 Substituindo os valores na equação de Nernst, temos: E = 0,34 - (8,31 * 298/(2 * 96.485)) * ln(0,34) = 0,34 - 0,059 * ln(0,34) = 0,34 - (-0,23) = 0,57 V Portanto, a alternativa correta é: 3,87 V.