Gabarito disponível
A energia liberada em uma reação de oxidorredução espontânea pode ser usada para realizar trabalho elétrico. O dispositivo químico montado, pautado nesse conceito, é chamado de célula voltaica, célula galvânica ou pilha.
Uma pilha envolvendo alumínio e cobre pode ser montada utilizando como eletrodos metais e soluções das respectivas espécies. As semirreações de redução dessas espécies é mostrada a seguir:
Semirreações de Redução
Alumínio: Al³⁺ (aq) + 3 e⁻ ⟶ Al° E°red = -1,66 V
Cobre: Cu²⁺(aq) + 2 e⁻ ⟶ Cu° E°red = +0,34 V
Considerando todos os materiais necessários para a montagem de uma pilha de alumínio e cobre, nas condições-padrão (25 °C e 1 atm) ideais (desprezando-se qualquer efeito dissipativo) e as semirreações de redução fornecidas, a força eletromotriz (fem) dessa pilha montada e o agente redutor, respectivamente são:
Uma pilha envolvendo alumínio e cobre pode ser montada utilizando como eletrodos metais e soluções das respectivas espécies. As semirreações de redução dessas espécies é mostrada a seguir:
Semirreações de Redução
Alumínio: Al³⁺ (aq) + 3 e⁻ ⟶ Al° E°red = -1,66 V
Cobre: Cu²⁺(aq) + 2 e⁻ ⟶ Cu° E°red = +0,34 V
Considerando todos os materiais necessários para a montagem de uma pilha de alumínio e cobre, nas condições-padrão (25 °C e 1 atm) ideais (desprezando-se qualquer efeito dissipativo) e as semirreações de redução fornecidas, a força eletromotriz (fem) dessa pilha montada e o agente redutor, respectivamente são:
Resolução comentada
fem = 0,34 − (−1,66) = 2,00 V, e o alumínio é o agente redutor.
O cobre tem maior potencial de redução e sofre redução (cátodo). O alumínio se oxida (ânodo) e por isso é o agente redutor. A fem é E°maior − E°menor = 0,34 + 1,66 = 2,00 V.
Análise das alternativas
A, C e E indicam o cobre como redutor, mas o cobre é o agente oxidante. Em A, C, D e E os valores de fem também estão errados (2,10; 1,34; 1,32; 1,00 V).
Referência: Química — Eletroquímica, pilhas
Resolução comentada do VaiConcursos.