Físico-Química ⇒ (CEDERJ) Pilha ou Eletrólise? Tópico resolvido

[VctMR]

Tem-se a seguinte célula: Mn2+ (0.1 M) + O2 (1 atm) + 2H2O ⇄ MnO2 + H2O2 (0.1 M) + 2H+ (0.1 M).
Considere que na temperatura ambiente os valores dos potenciais padrão das espécies constituintes da célula, são:
O2 +2H+ +2e− ⇄ H2O2.......................Eº= + 0.68 V

MnO2 +4H+ +2e− ⇄ Mn2+ +2H2O..........................Eº = + 1.23 V

A direção que a reação vai tomar e o potencial gerado são respectivamente:

A) A direção será da direita para a esquerda e o potencial igual a – 0.49 V.
B) A direção será da esquerda para a direita e o potencial igual a – 0.55 V.
C) Não haverá deslocamento da posição de equilíbrio e o potencial será + 1.91 V.
D) A direção será da direita para a esquerda e o potencial igual a – 0.55 V.

Resposta

---

Gabarito: A

Olá!
Se o Mn oxida (ânodo) e o O2 reduz (cátodo) a reação não deveria ter direção porque é uma reação espontânea redox (pilha), estou falando besteira? Onde estou errando? Porque o potencial é negativo? Não seria uma pilha? Porque a letra A está correta e C está errada?

Valeu por responder...

[JigsawMOD]

Tem-se a seguinte célula: Mn2+ (0.1 M) + O2 (1 atm) + 2H2O ⇄ MnO2 + H2O2 (0.1 M) + 2H+ (0.1 M).
Considere que na temperatura ambiente os valores dos potenciais padrão das espécies constituintes da célula, são:
O2 +2H+ +2e− ⇄ H2O2.......................Eº= + 0.68 V

MnO2 +4H+ +2e− ⇄ Mn2+ +2H2O..........................Eº = + 1.23 V

A direção que a reação vai tomar e o potencial gerado são respectivamente:

A) A direção será da direita para a esquerda e o potencial igual a – 0.49 V.
B) A direção será da esquerda para a direita e o potencial igual a – 0.55 V.
C) Não haverá deslocamento da posição de equilíbrio e o potencial será + 1.91 V.
D) A direção será da direita para a esquerda e o potencial igual a – 0.55 V.

Resposta

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Gabarito: A

Olá!
Se o Mn oxida (ânodo) e o O2 reduz (cátodo) a reação não deveria ter direção porque é uma reação espontânea redox (pilha), estou falando besteira? Onde estou errando? Porque o potencial é negativo? Não seria uma pilha? Porque a letra A está correta e C está errada?

Valeu por responder...

VctMR, encontrei valor divergente do gabarito, vamos ver se alguem se manifesta:

Para que a reação ocorra de forma ESPONTÂNEA temos as seguintes semi-reações:

(polo positivo)[tex3]MnO_2 +\cancel{4}2\ H^++\cancel{2\ e^−}⇄Mn^{2+}+2\ H_2O[/tex3] Eº = + 1.23 V

(polo negativo)[tex3]H_2O_2\rightleftarrows O_2+\cancel{2\ H^+} +\cancel{2\ e^−}[/tex3] Eº= - 0.68 V

============================================================

[tex3]MnO_2 +H_2O_2(0.1 M)+2\ H^+(0.1 M).\rightleftarrows Mn^{2+}(0.1 M)+O_2(1\ atm)+2\ H_2O[/tex3]


Ecélula = Ered + Eoxid
Ecélula = +1,23 - 0,68
Ecélula = + 0,55 V


RESPOSTA = A direção será da direita para a esquerda e o potencial igual a + 0.55 V. (não há essa alternativa)

[VctMR]

Jigsaw, não entendi essa direção que a reação toma... Como saber se a reação será da direita para a esquerda ou vice versa ou mesmo quando não há deslocamento da posição?

[JigsawMOD]

Jigsaw, não entendi essa direção que a reação toma... Como saber se a reação será da direita para a esquerda ou vice versa ou mesmo quando não há deslocamento da posição?

VctMR, quando é fornecido os potenciais de redução das semi-reações, você calcula a ddp da pilha (reação espontânea), depois você compara com a reação apresentada no enunciado, perceba que a reação espontânea está em sentido contrário da fornecida no enunciado, desta forma entendo que o sentido é inverso.

[mionsk]

Jigsaw, não entendi essa direção que a reação toma... Como saber se a reação será da direita para a esquerda ou vice versa ou mesmo quando não há deslocamento da posição?

VctMR, quando é fornecido os potenciais de redução das semi-reações, você calcula a ddp da pilha (reação espontânea), depois você compara com a reação apresentada no enunciado, perceba que a reação espontânea está em sentido contrário da fornecida no enunciado, desta forma entendo que o sentido é inverso.

Muito legal, eu não sabia disso! bacana essa questão. mas tb achei +0,55V

[Atomo]

Tem-se a seguinte célula: Mn2+ (0.1 M) + O2 (1 atm) + 2H2O ⇄ MnO2 + H2O2 (0.1 M) + 2H+ (0.1 M).
Considere que na temperatura ambiente os valores dos potenciais padrão das espécies constituintes da célula, são:
O2 +2H+ +2e− ⇄ H2O2.......................Eº= + 0.68 V

MnO2 +4H+ +2e− ⇄ Mn2+ +2H2O..........................Eº = + 1.23 V

A direção que a reação vai tomar e o potencial gerado são respectivamente:

A) A direção será da direita para a esquerda e o potencial igual a – 0.49 V.
B) A direção será da esquerda para a direita e o potencial igual a – 0.55 V.
C) Não haverá deslocamento da posição de equilíbrio e o potencial será + 1.91 V.
D) A direção será da direita para a esquerda e o potencial igual a – 0.55 V.

Resposta

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Gabarito: A

Olá!
Se o Mn oxida (ânodo) e o O2 reduz (cátodo) a reação não deveria ter direção porque é uma reação espontânea redox (pilha), estou falando besteira? Onde estou errando? Porque o potencial é negativo? Não seria uma pilha? Porque a letra A está correta e C está errada?

Valeu por responder...

VctMR, encontrei valor divergente do gabarito, vamos ver se alguem se manifesta:

Para que a reação ocorra de forma ESPONTÂNEA temos as seguintes semi-reações:

(polo positivo)[tex3]MnO_2 +\cancel{4}2\ H^++\cancel{2\ e^−}⇄Mn^{2+}+2\ H_2O[/tex3] Eº = + 1.23 V

(polo negativo)[tex3]H_2O_2\rightleftarrows O_2+\cancel{2\ H^+} +\cancel{2\ e^−}[/tex3] Eº= - 0.68 V

============================================================

[tex3]MnO_2 +H_2O_2(0.1 M)+2\ H^+(0.1 M).\rightleftarrows Mn^{2+}(0.1 M)+O_2(1\ atm)+2\ H_2O[/tex3]


Ecélula = Ered + Eoxid
Ecélula = +1,23 - 0,68
Ecélula = + 0,55 V


RESPOSTA = A direção será da direita para a esquerda e o potencial igual a + 0.55 V. (não há essa alternativa)

Em verdade, não é 0,55 V porque as substâncias se encontram fora do estado-padrão. Portanto, a lei de Nernst deve ser aplicada.