VOLUME 2-109-110

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Ao comparar, no esquema *, as semicelas Zn2"/ Zn0 e Ag"/ Ag0, per-
cebemos que a diferença de potencial-padrão entre ambas é de 1,56 V,
sendo que o potencial da semicela de prata é maior que o da semicela de
zinco. Ambas semicelas formariam, portanto, uma pilha com diferença
de potencial elétrico de 1,56 V, na qual o pólo negativo é o eletrodo de
zinco e o pólo positivo é o eletrodo de prata. Essa previsão também é
confirmada experimentalmente!
Podemos concluir que, quanto maior o potencial-padrão de uma
semicela, maior é a tendência de ela receber elétrons e de nela acontecer
redução.
Quanto maior o potencial-padrão de uma semicela (E°), maior a ten-
dência de ela receber elétrons, ou seja, maior a tendência de nela ocor-
rer redução. Por isso, essa grandeza também é conhecida como po-
tencial-padrão de redução e simbolizada por E°red.
A tabela 1 apresenta os valores de potencial-padrão para algumas
semicelas. O símbolo B indica que uma semi-reação pode, em princípio,
ocorrer no sentido da redução ou no da oxidação, dependendo da outra
semicela presente.
Equação da semi-reação E° (V)
Li"(aq) " e
# B Li(s) #3,05
K"(aq) " e
# B K(s) #2,93
Ca2"(aq) " 2 e
# B Ca(s) #2,87
Na"(aq) " e
# B Na(s) #2,71
Mg2"(aq) " 2 e
# B Mg(s) #2,38
Al3"(aq) " 3 e
# B Al(s) #1,68
2 H2O(l) " 2 e
# B H2 (g) " 2 OH#(aq) #0,83
Zn2"(aq) " 2 e
# B Zn(s) #0,76
Fe2"(aq) " 2 e
# B Fe(s) #0,44
Cd2"(aq) " 2 e
# B Cd(s) #0,40
Sn2"(aq) " 2 e
# B Sn(s) #0,14
Pb2"(aq) " 2 e
# B Pb(s) #0,13
Fe3"(aq) " 3 e
# B Fe(s) #0,04
2 H"(aq) " 2 e
# B H2 (g) "0,00
Sn4"(aq) " 2 e
# B Sn2"(aq) "0,15
Cu2"(aq) " 2 e
# B Cu(s) "0,34
O2 (aq) " 2 H2O(l) " 4 e
# B 4 OH#(aq) "0,40
Cu"(aq) " e
# B Cu(s) "0,52
I2 (s) " 2 e
# B 2 I#(aq) "0,54
MnO#4 (aq) " 2 H2O(l) " 3 e
# B MnO2 (s) " 4 OH#(aq) "0,59
Fe3"(aq) " e
# B Fe2"(aq) "0,77
Ag"(aq) " e
# B Ag(s) "0,80
Br2 (l) " 2 e
# B 2 Br#(aq) "1,07
O2 (aq) " 4 H
"
(aq) " 4 e
# B 2 H2O(l) "1,23
Cl2 (g) " 2 e
# B 2 Cl#(aq) "1,36
Au3"(aq) " 3 e
# B Au(s) "1,42
MnO#4 (aq) " 8 H
"
(aq) " 5 e
# B Mn2"(aq) " 4 H2O(l) "1,49
F2 (g) " 2 e
# B 2 F#(aq) "2,87
Fontes: R. G. Mortimer, Physical Chemistry. 2. ed., Orlando, Harcourt, 2000. p. 992. I. Levine, Physical
Chemistry. 4. ed., New York, McGraw-Hill, 1995. p. 399.
Tabela 1. Potencial-padrão (1,0 mol/L e 100 kPa) para algumas semicelas, a 25°C
Consultando o esquema *, o que
podemos prever sobre a pilha
formada pelas semicelas
Cu2"/Cu0 e Ag"/Ag0?
Aplique
o que aprendeu
Se uma pessoa que tem obturações
dentárias feitas com amálgama de
mercúrio morder uma folha de papel
alumínio, sentirá um desconforto
momentâneo na boca.
Como isso pode ser explicado?
Aplique
o que aprendeu
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5. APLICAÇÕES DA TABELA DE POTENCIAIS-PADRÃO
A tabela de potenciais apresenta várias aplicações importantes. A se-
guir, apresentaremos as mais relevantes para a Química do Ensino Médio.
5.1. Previsão da força eletromotriz de uma pilha
A força eletromotriz de uma pilha é a diferença de potencial elétrico
medida entre os seus terminais, quando ela não está sendo usada para
gerar corrente. Quanto maior o valor dessa grandeza (representada, nes-
te livro, por ∆E°), maior a capacidade de a pilha gerar corrente elétrica.
Em palavras: A força eletromotriz de uma pilha (∆E°), nas condições-padrão, é dada
pela diferença dos potenciais-padrão das semicelas dessa pilha.
Em equação: ∆E° & E°eletrodo que recebe e# # E°eletrodo que perde e#
Por exemplo, no caso da pilha de Daniell, temos:
E° & E°(Cu2"/ Cu0) # E°(Zn2"/ Zn0) & "0,34 V # (#0,74 V) & 1,10 V
Considerando os potenciais de semicela:
Zn2"(aq) " 2 e
# $ Zn(s) E° & #0,76 V
Ag"(aq) " e
# $ Ag(s) E° & "0,80 V
responda às questões abaixo, que se referem ao funciona-
mento da pilha.
a) Qual dos eletrodos é o ânodo? Qual é o cátodo?
b) Qual dos eletrodos é o pólo negativo? E o positivo?
c) Que espécie química é oxidada? E qual é reduzida?
d) Equacione a semi-reação anódica.
e) Equacione a semi-reação catódica.
f) Equacione a reação global da pilha.
g) Qual o sentido de movimentação dos elétrons no fio?
h) Qual o sentido de movimentação dos íons nas soluções
aquosas e na ponte salina?
i) Calcule o valor de ∆E° para essa pilha.
11. Consulte a tabela de potenciais apresentada no texto e cal-
cule a força eletromotriz nas condições-padrão (∆E°) para a
pilha da questão 3, cuja reação global é assim equacionada:
2 Al(s) " 3 Pb
2"
(aq) $ 2 Al
3"
(aq) " 3 Pb(s)
12. Considere os seguintes dados:
E°(Al3"/ Al0) & #1,68 V
E°(Cu2"/ Cu0) & "0,34 V
Três estudantes elaboraram as representações a seguir para a
pilha que pode ser formada por essas duas semicelas. Dessas
representações, escolha a correta e justifique sua escolha.
Aluno 1: Al(s) + Al
3"
(aq) ++ Cu
2"
(aq) + Cu(s)
Aluno 2: Cu(s) + Cu
2"
(aq) ++ Al
3"
(aq) + Al(s)
Aluno 3: Al(s) + Cu
2"
(aq) ++ Al
3"
(aq) + Cu(s)
13. Equacione a reação global da pilha da questão anterior.
14. Um estudante mergulhou um fio de cobre em uma solução de
nitrato de prata 1,0 mol/L e observou a formação de um de-
pósito metálico sobre o fio, conforme mostra a foto abaixo.
10. As seguintes semicelas são
usadas para montar uma pi-
lha:
Ag(aq)
+
Zn(s)
2+Zn(aq)
Ag(s)
a) Interprete o acontecimento observado, deixando claro o
processo químico que ocorreu.
b) Esse processo é uma reação de óxido-redução? Por quê?
Se a resposta anterior for afirmativa, então responda:
c) Quais os agentes oxidante e redutor no processo?
d) Se essa reação química fosse empregada em uma pilha,
qual seria o valor de ∆E° para ela? (Consulte a tabela 1.)
15. A bateria de automóvel é formada por uma associação de
seis pilhas iguais. As semicelas empregadas têm os seguin-
tes valores de potencial-padrão.
PbSO4 " 2 e
# $ Pb " SO4
2# E° & #0,36 V
PbO2 " 4 H
"" SO4
2# " 2 e# $ PbSO4 " 2 H2O E° & "1,69 V
a) Represente a equação da reação global da pilha.
b) Cite uma substância consumida enquanto ela funciona.
c) Calcule a força eletromotriz nas condições-padrão (∆E°)
para a pilha em questão.
16. Num laboratório foi montada a pilha representada por:
Pt(s) + Fe
2"
(aq) + Fe
3"
(aq) ++ Ag
"
(aq) + Ag(s)
O eletrodo de platina é inerte (não participa da reação em
que Fe2" se transforma em Fe3"). O ∆E° medido foi de 0,03 V.
Com base nesse valor e sabendo que E°(Ag"/ Ag0) & "0,80 V,
determine o valor de E°(Fe3"/ Fe2").
Situação
inicial
Situação
final
A
N
D
R
E
W
LA
M
B
E
R
T
P
H
O
TO
G
R
A
P
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S
P
L-
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C
K
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Questõespara fixação Resolva em seu caderno
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