Uma pilha de Daniell opera em condições padrões com soluções aquosas de ZnSO4 e CuSO4, com diferença de potencial nos terminais de ΔEº. Cristais de CuSO4 são adicionados na respectiva solução, alterando o potencial para ΔE, na mesma temperatura. Pode-se afirmar que este novo potencial:

Questão

Uma pilha de Daniell opera em condições padrões com soluções aquosas de ZnSO4 e CuSO4, com diferença de potencial nos terminais de ΔEº. Cristais de CuSO4 são adicionados na respectiva solução, alterando o potencial para ΔE, na mesma temperatura. Pode-se afirmar que este novo potencial:

Alternativas

A) permaneceu constante.

B) aumentou.

90%

C) diminuiu.

D) ficou zero.

E) não pode ser determinado.

Explicação

Na pilha de Daniell, a reação global é:

Zn(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+Cu(s)\text{Zn(s)} + \text{Cu}^{2+}(aq) \rightarrow \text{Zn}^{2+}(aq) + \text{Cu(s)}

Em condições não padrão, o potencial da pilha é dado pela equação de Nernst:

ΔE=ΔERTnFlnQ\Delta E = \Delta E^\circ - \frac{RT}{nF}\ln Q

Para a reação global, o quociente de reação é:

Q=[Zn2+][Cu2+]Q=\frac{[\text{Zn}^{2+}]}{[\text{Cu}^{2+}]}

Ao adicionar cristais de CuSO4\text{CuSO}_4 à solução de CuSO4\text{CuSO}_4, aumenta-se a concentração de Cu2+\text{Cu}^{2+} (assumindo que há dissolução e que a solução não esteja já saturada a ponto de não dissolver mais de forma relevante). Assim, [Cu2+][\text{Cu}^{2+}] aumenta e, portanto, QQ diminui.

Se QQ diminui, então lnQ\ln Q fica menor (mais negativo), e o termo RTnFlnQ-\frac{RT}{nF}\ln Q aumenta o valor de ΔE\Delta E. Logo, o potencial da pilha aumenta em relação a ΔE\Delta E^\circ.

Alternativa correta: (B).

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