As medidas de diferença de potencial frente ao meio M entre os metais X, Y, Z, T, Fe, e U são apresentadas a seguir:
EY |
- |
ET |
= |
–370 |
mV |
EZ |
- |
EU |
= |
80 |
mV |
EFe |
- |
EU |
= |
-180 |
mV |
EFe |
- |
EX |
= |
430 |
mV |
EX |
- |
EY |
= |
-180 |
mV |
Pede-se
a) ordenar os metais em ordem crescente dos potenciais de redução;
b) qual a equação fundamental da corrosão da pilha Y/M//M/U ?
c) quais metais são anódicos em relação a Fe ?
d) quais metais são catódicos em relação a T ?
e) se for montada a pilha Fe/M//M/Z qual será o sentido dos elétrons e da corrente elétrica ?
f) em que cátions se enriquece o meio M na pilha T/M//M/Z ?
g) considerando os metais X, Y e Fe, que pilhas devem ser montadas para que se formem: X n+? e Y n+? e Fe n+?
h) qual o valor de EX - ET ?
i) que pilha deve ser formada para se obter a maior ddp possível? Qual o valor dessa ddp?
Da uma olhadina aqui https://www.passeidireto.com/arquivo/64523771/quimica-aplicada
qualquer duvida, so chama.
\[\eqalign{ & \Delta {E^ \circ } = E_{ox}^ \circ + E_{red}^ \circ \cr & \Delta {E^ \circ } = E_{catodo}^ \circ - E_{anodo}^ \circ }\]
Usaremos a segunda abordagem, pois facilita o comparativo para esse exercício. Reescrevendo todos os potenciais, ficamos com:
\[\eqalign{ & \Delta {E^ \circ } = E_{catodo}^ \circ - E_{anodo}^ \circ \cr & {E_T} - {E_Y} = 370mV \cr & {E_Z} - {E_U} = 80mV \cr & {E_U} - {E_{Fe}} = 180mV \cr & {E_{Fe}} - {E_X} = 430mV \cr & {E_Y} - {E_X} = 370mV }\]
Note que em alguns casos, o sinal foi trocado, pois inverteu-se a ordem. Nessa representação, o que estiver a esquerda será o cátodo e a direita o ânodo.
Ordenando os elementos, temos: X;Y;Fe;T;U;Z. Aqui X é o elemento mais fácil de oxidar.
b) A IUPAC recomenda descrever uma pilha da seguinte forma: Ânodo//solução//Cátodo. Deste modo, na pilha dada por Y/M//M/U, temos que o metal Y sofrerá oxidação e perderá elétrons e o metal U ganhará elétrons e sofrerá redução. Assim, a equação fundamental da corrosão, supondo que foram transferidos um total de n elétrons, será:
\[\eqalign{ & Y \to {Y^{n + }} + n{e^ - } \cr & U + n{e^ - } \to {U^{n - }} }\]
c) Os metais mais anódicos são aqueles que sofrerão oxidação. Sofrerão oxidação os elementos que estiverem localizados à esquerda do Fe na fila X;Y;Fe;T;U;Z. Portanto, os metais mais anódicos que o Fe são X e Y
d) Os metais mais catódicos são aqueles que sofrerão redução. Sofrerão redução os elementos que estiverem localizados à direita do elemento T na fila X;Y;Fe;T;U;Z. Portanto, os metais mais catódicos que o T são U e Z
e) Os elétrons saem do metal que oxida em direção ao metal que reduz. Conforme explicado no item (b) temos que Fe oxida e Z reduz. A corrente elétrica, por convenção, tem sentido oposto ao fluxo de elétrons. Portanto, os elétrons saem de Fe em direção ao metal Z. Por sua vez, a corrente elétrica tem sentido de Z para Fe
f) Para a pilha: T/M//M/Z , temos que T irá oxidar e Z irá reduzir. Ao sofrer oxidação o metal T irá ceder cátions para o meio. Logo, o meio M irá ficar enriquecido com cátions provenientes do metal T
g) Considerando os metais X, Y e Fe e a fila X;Y;Fe;T;U;Z. Então, podemos afirmar que X se oxida mais fácil que Y que se oxida mais fácil que Fe. Então:
Para que X sofra oxidação: Fe/M//M/X ou ainda X/M//M/Y; Para que Y sofra oxidação: Y/M//M/Fe; Com a série de metais dadas, não há possibilidade de formarmos pilhas para que o Fe seja oxidado
h) \({E_X} - {E_T} = - 550mV\)
g) A pilha com maior ddp será formada pelos metais dos extremos, ou seja, pelo metal mais fácil de oxidar (X) e pelo metal mais fácil de reduzir (Z). A pilha será descrita por X/M//M/Z, a ddp será 690 mV.
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