A eletroquímica é responsável por entender processos de oxidação e redução que ocorrem em dispositivos como pilhas e baterias, onde energia química é convertida em energia elétrica. Um dos seus princípios fundamentais é o potencial eletroquímico, que determina a tendência de uma substância em perder ou ganhar elétrons. Esse estudo permite aplicações em diversas áreas, como produção de energia, galvanoplastia e proteção contra corrosão. Em uma célula eletroquímica, o potencial padrão de redução do cátodo é +0,34V e o do ânodo é −0,76V. Se a célula operar a 25°C, sua diferença de potencial padrão (E0) e a reação espontânea que ocorre nessa condição são, respectivamente, iguais a:
- A)E0 = +1,10 V e a reação espontânea ocorre com a oxidação no cátodo e redução no ânodo.
Errada, porque embora o valor de E° esteja correto, a direção da reação foi invertida: no cátodo ocorre redução, não oxidação.
- B)E0 = +1,10 V e a reação espontânea ocorre com a redução no cátodo e oxidação no ânodo.
Certa, pois E° = 0,34 - (-0,76) = +1,10 V e, sendo espontânea, a redução ocorre no cátodo e a oxidação no ânodo.
- C)E0 = −1,10 V e a reação espontânea ocorre com a oxidação no cátodo e redução no ânodo.
Errada, porque o sinal de E° está incorreto e também houve troca dos papéis do cátodo e do ânodo.
- D)E0 = −1,10 V e a reação espontânea ocorre com a redução no cátodo e oxidação no ânodo.
Errada, porque o valor de E° ficou com sinal trocado, apesar de a descrição dos eletrodos estar correta para uma pilha espontânea.
- E)E0 = +0,42 V e a reação espontânea ocorre com a oxidação no cátodo e redução no ânodo.
Errada, porque o cálculo do potencial não é +0,42 V e, além disso, a reação foi descrita com a inversão dos processos nos eletrodos.
Gabarito: B
Em eletroquímica, a ideia central é simples: quem ganha elétrons sofre redução e quem perde elétrons sofre oxidação. No estudo de pilhas, o cátodo é o polo onde ocorre a redução, e o ânodo é o polo onde ocorre a oxidação. Parece detalhe, mas a banca adora trocar as placas para ver se você está atento. Para achar a diferença de potencial padrão da célula, você usa a fórmula E°cel = E°red(cátodo) - E°red(ânodo). Aqui, o cátodo tem potencial de redução +0,34 V e o ânodo tem potencial de redução -0,76 V. Então: E° = 0,34 - (-0,76) = +1,10 V. Como o valor deu positivo, a reação é espontânea nas condições-padrão. E o sentido espontâneo, numa pilha, é sempre: redução no cátodo e oxidação no ânodo. Ou seja, a alternativa B acerta tanto o valor de E° quanto o papel de cada eletrodo. Se quiser um macete rápido: cátodo lembra "cá ganha elétrons" e ânodo lembra "anodo é onde anota a perda", isto é, sai elétron. Não é regra jurídica nem súmula do STJ, mas quase vale como jurisprudência da Química em prova.