Questão 10
ESPCEX 2017
(EsPCEx - 2017)
Células galvânicas (pilhas) são dispositivos nos quais reações espontâneas de oxidorredução geram uma corrente elétrica. São dispostas pela combinação de espécies químicas com potenciais de redução diferentes. Existem milhares de células galvânicas possíveis. Considere as semirreações abaixo e seus respectivos potenciais de redução nas condições padrão (25 °C e 1 atm).
Baseado nas possibilidades de combinações de células galvânicas e suas representações esquemáticas recomendadas pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), são feitas as seguintes afirmativas:
I - a diferença de potencial (d.d.p.) da pilha formada pelas espécies químicas alumínio e cobre e representada esquematicamente por Al(s) | Al+3(aq) || Cu+2(aq) | Cu(s) é de 1,52 V (nas condições-padrão);
II - na pilha formada pelas espécies químicas cobre e ouro e representada esquematicamente por Cu(s) | Cu+2(aq) || Au+3(aq) | Au(s), a reação global corretamente balanceada é:
III - na pilha formada pelas espécies químicas cobre e ouro e representada esquematicamente por Cu(s) | Cu+2(aq) || Au+3(aq) | Au(s), o agente redutor é o Cu(s);
IV - a representação IUPAC correta de uma pilha de alumínio e ouro (Al - Au) é Au(s) | Au+3(aq) || Al+3(aq) | Al(s).
Estão corretas apenas as afirmativas
I e II.
II e III.
III e IV.
I, II e IV.
I, III e IV.
Gabarito:
II e III.
Resolução:
Analisando cada uma das afirmativas:
I - Incorreta. A representação da pilha está correta, já que o alumínio tem menor potencial de redução e por isso irá oxidar de Al para Al+3, e o cobre irá reduzir de Cu+2 para Cu. Porém, o cálculo do potencial está errado já que ele é feito da seguinte maneira:
II - Correta. O cobre tem potencial de redução menor que o outro, por isso irá oxidar de Cu para Cu+2 em uma reação representada por:
Cu(s) → Cu+2(aq) + 2 e-
E o ouro irá reduzir de Au+3 para Au, em uma reação representada por:
Au+3(aq) + 3 e- → Au(s)
Como o número de elétrons doados e recebidos precisa ser igual, a reação de oxidação precisa ser multiplicada por 3 e a de redução precisa ser multiplicada por 2:
3 Cu(s) → 3 Cu+2(aq) + 6 e-
2 Au+3(aq) + 6 e- → 2 Au(s)
A equação global é, portanto:
3 Cu(s) + 2 Au+3(aq) → 3 Cu+2(aq) + 2 Au(s)
III - Corrreta. O cobre é a espécie que oxida, por isso, promove a redução no ouro e é chamado de agente redutor.
IV - Incorreta. O ouro tem potencial de redução maior que o alumínio, por iss, reduz de Au+3 para Au, e não oxida como está na representação. A forma correta de representar é com a redução do ouro e oxidação do alumínio: Al(s) | Al+3(aq) || Au+3(aq) | Au(s).
Considerando as afirmativas corretas, o gabarito é letra B.