Uma pilha de Daniel opera em condições padrão com soluções aquosas de ZnSO4 e CuSO4, com diferença de potencial nos terminais de ΔE°. 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 Daniel opera em condições padrão com soluções aquosas de ZnSO4 e CuSO4, com diferença de potencial nos terminais de ΔE°. 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.

92%

C) diminuiu.

D) ficou zero.

E) não pode ser determinado.

Explicação

Na pilha de Daniell (Zn | Zn2+^{2+} || Cu2+^{2+} | Cu), 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 padrão, [Zn2+]=[Cu2+]=1mol/L[\text{Zn}^{2+}] = [\text{Cu}^{2+}] = 1\,\text{mol/L}, e o potencial é ΔE\Delta E^\circ.

Ao adicionar cristais de CuSO4_4 na solução do compartimento do cobre, ocorre dissolução (há mais soluto disponível), o que aumenta a concentração de Cu2+\text{Cu}^{2+} na solução (assumindo que a solução não esteja já saturada).

Pela equação de Nernst (a mesma temperatura):

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

Para a reação global,

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

Se [Cu2+][\text{Cu}^{2+}] aumenta, então QQ diminui. Logo, lnQ\ln Q fica mais negativo, e o termo RTnFlnQ-\frac{RT}{nF}\ln Q fica mais positivo, fazendo ΔE\Delta E aumentar.

Portanto, o novo potencial é maior que ΔE\Delta E^\circ.

Alternativa correta: (B).

Questões relacionadas

Ver últimas questões

Comece a estudar de forma inteligente hoje mesmo

Resolva questões de concursos e vestibulares com IA, gere simulados personalizados e domine os conteúdos que mais caem nas provas.

Cancele quando quiser.