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:

• ddp (diferença de potencial)

• força eletromotriz (fem)

• 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:

1^a) ΔE = E_oximaior – E_oximenor

• E_oximaior = potencial de oxidação maior

• E_oximenor = 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 E^o = + 0,74V

Sn → Cr⁺² + 2e E^o = + 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 = E_oximaior – E_{oxi menor}

ΔE = 0,74 – 0,14

ΔE = 0,60 V é o potencial da pilha.

2^a) ΔE = E_{redmaior –} E_redmenor

• E_redmaior = potencial de redução maior

• E_redmenor= 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 E^o = +0,799 V

Zn⁺² + 2e → Zn E^o = - 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 = E_redmaior – E_redmenor

ΔE = + 0,799 - (- 0,763)

ΔE = + 0,799 + 0,763

ΔE = + 1,562V

3^a) ΔE = E_oxi + E_red

• E_oxi = potencial de oxidação

• E_red = 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 E^o = +1,66 V

Cu⁺² + 2e → Cu E^o = - 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