Cálculo do potencial de uma pilha
O cálculo do potencial de uma pilha é uma ferramenta que permite determinar a voltagem produzida por uma pilha. Ele pode ser expresso de três formas diferentes:
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ddp (diferença de potencial)
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força eletromotriz (fem)
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ΔE (variação de potencial)
Para realizar o cálculo do potencial de uma pilha, é necessário conhecer o potencial-padrão de redução ou de oxidação de cada um dos metais presentes no dispositivo. Conhecendo os potenciais, basta utilizar uma das seguintes expressões:
1a) ΔE = Eoximaior – Eoximenor
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Eoximaior = potencial de oxidação maior
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Eoximenor = potencial de oxidação menor
Essa expressão será utilizada quando o exercício fornecer valores de potenciais de oxidação dos metais envolvidos. Acompanhe um exemplo:
Exemplo: Determine o potencial da pilha formada por Crômio e Estanho a partir das suas equações e potenciais individuais abaixo:
Cr → Cr+3 + 3e Eo = + 0,74V
Sn → Cr+2 + 2e Eo = + 0,14V
Como as duas equações apresentam os elétrons no lado direito da seta, trata-se de equações de oxidação. Logo, os potenciais fornecidos são também de oxidação.
Analisando os dados, temos que o maior potencial de oxidação é o do Crômio (+ 0,74V), e o menor é do Estanho (+ 0,14V). Assim, basta colocar esses valores na expressão do ΔE abaixo:
ΔE = Eoximaior – Eoxi menor
ΔE = 0,74 – 0,14
ΔE = 0,60 V é o potencial da pilha.
2a) ΔE = Eredmaior – Eredmenor
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Eredmaior = potencial de redução maior
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Eredmenor= potencial de redução menor
Essa expressão será utilizada quando o exercício fornecer as equações e os potenciais de redução dos metais envolvidos. Acompanhe um exemplo:
Exemplo: Determine o potencial da pilha formada por Prata e Zinco a partir das suas equações e potenciais individuais abaixo:
Ag+ + e → Ag Eo = +0,799 V
Zn+2 + 2e → Zn Eo = - 0,763V
Como as duas equações apresentam os elétrons no lado esquerdo da seta, trata-se de equações de redução. Logo, os potenciais fornecidos são também de redução.
Analisando os dados, temos que o maior potencial de redução é o da Prata (+0,799), e o menor é do Zinco (- 0,763V). Assim, basta colocar esses valores na expressão do ΔE abaixo:
ΔE = Eredmaior – Eredmenor
ΔE = + 0,799 - (- 0,763)
ΔE = + 0,799 + 0,763
ΔE = + 1,562V
3a) ΔE = Eoxi + Ered
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Eoxi = potencial de oxidação
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Ered = potencial de redução
Essa expressão será utilizada quando o exercício fornecer duas equações, uma de oxidação e outra de oxidação, referentes aos metais envolvidos. Acompanhe um exemplo:
Exemplo: Determine o potencial da pilha formada por Cobre e Alumínio a partir das suas equações e potenciais individuais abaixo:
Al → Al+3 + 3e Eo = +1,66 V
Cu+2 + 2e → Cu Eo = - 0,763V
Na equação do alumínio, os elétrons estão à direita da seta, logo, é uma equação de oxidação, e o potencial é + 1,66 V. Já a equação do cobre apresenta elétrons à esquerda da seta, logo, é uma equação de redução, e o potencial é – 0,763 V. Assim, basta colocar esses valores na expressão do ΔE abaixo:
ΔE = Eoxi + Ered
ΔE = 1,66 + (- 0,763)
ΔE = 1,66 – 0,763
ΔE = 0,897 V