Problema 3L15

Sabemos que cobre é metal nobre então os íons $\ce{Cu^{2+}}$ irão reduzir, dessa forma o eletrodo de cobre será o catodo, consequentemente o eletrodo de zinco será o anodo. A reação global da célula será: $$\ce{Cu^{2+}(aq) + Zn(s) ->Zn^{2+}(aq) + Cu(s)}$$ Perceba que o número de elétrons envolvidos é 2, ou seja $\ce{n_{e}}=2$ .Cálculo do quociente reacional: $$\ce{Q = \frac{[Zn^2+]}{[Cu^{2+}]}}$$ Escrevendo o potencial a partir da equação de Nernst: $$\ce{E = E^{\circ}- \frac{RT}{2F}}\ln\frac{[\ce{Zn^{2+}}]}{[\ce{Cu^{2+}}]}$$ 1.Ao adicionar água no eletrodo de cobre estamos diluindo a solução de $\ce{Cu^{2+}}$ então sua concentração diminui, consequentemente o termo aumenta portanto o potencial da célula diminui: $$\ce{v E = E^{\circ}- \frac{RT}{2F}}\ln\frac{[\ce{Zn^{2+}}]}{[\ce{Cu^{2+}}] v}$$ 2.A adição de ácido sulfídrico, dado que sulfeto de zinco é insolúvel irá ocasionar na precipitação de parte do zinco em solução, diminuindo a concentração de $\ce{Zn^{2+}}$ consequentemente o termo negativo diminui portanto o potencial da célula aumenta. $$\ce{^ E = E^{\circ}- \frac{RT}{2F}}\ln\frac{[\ce{Zn^{2+}}]\ce{v}}{[\ce{Cu^{2+}}] }$$ 3.A adição de íons hidróxido dado que hidróxido de cobre é insolúvel irá ocasionar na precipitação de parte do cobre em solução, diminuindo a concentração de $\ce{Cu^{2+}}$ consequentemente o termo negativo aumenta, portanto o potencial da célula diminui. $$\ce{v E = E^{\circ}- \frac{RT}{2F}}\ln\frac{[\ce{Zn^{2+}}]}{[\ce{Cu^{2+}}] v}$$ 4.Sólidos tem atividade 1 então alterar suas quantidades não altera o potencial da célula.