3. Uma célula voltaica que usa a reação:
Tl 3+ (aq) + 2Cr2+(aq) → Tl +(aq) + 2Cr3+(aq)
tem potencial-padrão de célula medido de +1,19 V.
a) Escreva as duas reações das semicélulas.
b) Usando os dados do Apêndice E, determine E°red para a redução de Tl 3+(aq) em Tl +(aq)
c) Faça o esboço da célula voltaica, rotule o anodo e o catodo, e indique o sentido do fluxo
de elétrons.

Question

3. Uma célula voltaica que usa a reação:
Tl 3+ (aq) + 2Cr2+(aq) → Tl +(aq) + 2Cr3+(aq)
tem potencial-padrão de célula medido de +1,19 V.
a) Escreva as duas reações das semicélulas.
b) Usando os dados do Apêndice E, determine E°red para a redução de Tl 3+(aq) em Tl +(aq)
c) Faça o esboço da célula voltaica, rotule o anodo e o catodo, e indique o sentido do fluxo
de elétrons.

Accepted Answer

Para resolver essa questão, vamos abordar cada parte separadamente.

### a) Reações das semicélulas

A reação global fornecida é:

$$ \text{Tl}^{3+} (aq) + 2\text{Cr}^{2+}(aq) \rightarrow \text{Tl}^{+}(aq) + 2\text{Cr}^{3+}(aq) $$

Podemos dividir essa reação em duas reações de semicélula:

1. **Redução:**
   - Tl$^{3+}$ se reduz a Tl$^{+}$.
   $$ \text{Tl}^{3+}(aq) + 2e^- \rightarrow \text{Tl}^{+}(aq) $$

2. **Oxidação:**
   - Cr$^{2+}$ se oxida a Cr$^{3+}$.
   $$ 2\text{Cr}^{2+}(aq) \rightarrow 2\text{Cr}^{3+}(aq) + 2e^- $$

### b) Determinação de $ E^\circ_{\text{red}} $ para Tl$^{3+}$ a Tl$^{+}$

O potencial padrão da célula ($ E^\circ_{\text{célula}} $) é dado como +1,19 V.

A equação para o potencial padrão da célula é:

$$ E^\circ_{\text{célula}} = E^\circ_{\text{catodo}} - E^\circ_{\text{anodo}} $$

Onde:
- $ E^\circ_{\text{catodo}} $ é o potencial de redução para a reação de Tl$^{3+}/\text{Tl}^{+}$.
- $ E^\circ_{\text{anodo}} $ é o potencial de oxidação para a reação de Cr$^{2+}/\text{Cr}^{3+}$.

Como estamos lidando com a oxidação de Cr$^{2+}$, precisamos do potencial de redução para Cr$^{3+}/\text{Cr}^{2+}$. Consultando os dados do Apêndice E, encontramos:

$$ E^\circ_{\text{red}}(\text{Cr}^{3+}/\text{Cr}^{2+}) = -0,41 \, \text{V} $$

Portanto, o potencial de oxidação será:

$$ E^\circ_{\text{ox}}(\text{Cr}^{2+}/\text{Cr}^{3+}) = +0,41 \, \text{V} $$

Substituindo na equação do potencial padrão da célula:

$$ 1,19 \, \text{V} = E^\circ_{\text{red}}(\text{Tl}^{3+}/\text{Tl}^{+}) - 0,41 \, \text{V} $$

$$ E^\circ_{\text{red}}(\text{Tl}^{3+}/\text{Tl}^{+}) = 1,19 \, \text{V} + 0,41 \, \text{V} $$

$$ E^\circ_{\text{red}}(\text{Tl}^{3+}/\text{Tl}^{+}) = 1,60 \, \text{V} $$

### c) Esboço da célula voltaica

Para esboçar a célula voltaica, considere o seguinte:

- **Ânodo (oxidação):** Onde ocorre a oxidação do Cr$^{2+}$ para Cr$^{3+}$.
- **Cátodo (redução):** Onde ocorre a redução do Tl$^{3+}$ para Tl$^{+}$.

**Sentido do fluxo de elétrons:** Os elétrons fluem do ânodo para o cátodo.

**Esboço:**

```
[Cr^{2+}/Cr^{3+}] | Ânodo --(elétrons)--> Cátodo | [Tl^{3+}/Tl^{+}]
```

- No ânodo (lado esquerdo), ocorre a oxidação de Cr$^{2+}$ para Cr$^{3+}$.
- No cátodo (lado direito), ocorre a redução de Tl$^{3+}$ para Tl$^{+}$.
- Os elétrons fluem do ânodo para o cátodo através de um fio externo.

Espero que isso ajude! Se precisar de mais alguma coisa, estou à disposição.

3. Uma célula voltaica que usa a reação: Tl 3+ (aq) + 2Cr2+...

Ask a question and receive an answer instantly