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Série Potencial de Redução de Metais Puro

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Olá a todos. Iniciemos ah palestra treze em nossas palestras anteriores chegamos acrossesse triângulo em que RT ln K igual a n F E 0 delta G 0 igual a menos n F E 0 e deltaG 0 igual a menos RT ln K. Ao mesmo tempo deparou-se com esta equação Nernst queO vermelho igual a E 0 ox vermelho plus RT n F ln, atividade de ox, atividade de vermelho, para este ox de reação plus ne igual a vermelho. Então, esta é a equação de Nernst o que temos para redução. Ao mesmo tempo esta parte de atividade pode ser escrita em termos de ox de concentração molar, vermelho quando considerávamos solução diluída e também o idealmente ele. Significa atividade igualar o coeficiente de atividade este é o coeficiente de atividade, coeficiente de atividade e esta é a concentração em concentração molar. Agora, esse coeficiente de atividade será de 1 ,quando considerarmos solução muito diluída onde o ideal é manter-se esse tempo em que eu posso escrever isso. Agora, este particular é chamado de redução padrão potencialaland quando atingimos esse potencial de redução padrão que é 25 grau Celsius 1 de atmosferpressão e atividade de boi, atividade de vermelho igual a 1 que o tempo obtemos esse torto igual. Agora, uma vez que temos esse conhecimento específico então também olhamos para esta evolução do hidrogênio assim como; e vimos que reações de bothestas ambas as reações de redução são basicamente a mesma reação apenas coisa isin a equação de Nernst em caso de n neste caso n igual a 1, neste caso n igual to2. Mas, finalmente, nos depararíamos com isso seria igual a E H mais a metade H 2 mais RTF ln atividade de H mais e p H 2 metade seria igual a E e você veria que os casos de bothos as equações permaneceriam iguais. Agora, também temos que tentar descobrir o valor disso e por exemplo, para esta reação conseguimos delta G 0 é igual a mu 0 H H 2 halfminus mu 0 H mais desde que estamos considerando a metade. E então a partir disso isso é considerado este é o como por convenção este é 0, este também é 0 em estado padrão então nós teríamos 0. Portanto, delta 0 0 igual a 0 igual a menos n igual a 1 F E 0, portanto E 0 ele passa a ser 0. Similarlyyou obteria o mesmo valor E 0 igual a 0 isto é o que aprendemos com as nossas previouspalestras. Agora, vamos ver se isso podemos descobrir E 0 para outro processo de redução. E inicialmente consideraríamos elementos puros e íons puros de elemento puro; isso significa, em uma determinada solução temos os íons desse átomo em particular que particularismos e esse elemento está obtendo que os íons estão ficando reduzidos. Então, agora, por exemplo, se eu considerar Ni mais 2 E mais 2 E igual a Ni esse processo de redução se considerarmos considerar a redução de íons de elemento puro e então tentar descobrir E 0 M n plusM so; isso significa, a reação seria n mais ne mais ne igual a M. Então, M é igual toM não é nada além de elemento puro. Agora, se eu considerar isso como também podemos findar o E 0 para esse processo. Agora, mu Ni mais 0 ele tem um valor de menos 48250 Jouleper mole enquanto que, mu 0 em estado padrão que foi 25 grau Celsius, 1 atmosfera e solidas a gente disse que o em caso de sólido se é puro e o estado estável neste nesta particular condições em que consideramos; por exemplo, oxigênio. ah Nessa atmosfera temperatureona ela é gás, então é uma forma estável que para o mu 0 de gás oxigênio wouldbe 0. Aqui também se trata de níquel sólido que é a condição estável em 25 grau Celsiusand 1 de pressão de atmosfera. Então, então também é designado como 0.So, agora, podemos descobrir delta G 0 igual a mu 0 Ni menos mu 0 Ni mais Ni mais então ele se torna mais 48250 que não é nada, mas menos 2 F E 0 Ni mais Ni mais Ni. Lembre-se já que nós areconsideramos processo de redução que é o que estamos escrevendo ah a redução livre de energia, o níquel a partir dessa reação. Então, uma vez que temos isso então podemos descobrir E 0equal a mais Ni igual a Ni igual a 4 8 menos 250 por 2 em 96500 F que é o faradayit não é nada além de 96500 coulomb. Então, você sabe como nós conseguimos isso ah é basicamente carga de Avogadronumber de elétrons. Então, se você multiplicar o número de Avogadro na carga de um elétron youget este número. Não vai ser exatamente este 96500 ao invés disso serão 96488, algo em torno disso. Então, ele é arredondado e então nós conseguimos 96500 coulomb. Então, agora, você vai se dar valor para ficar em torno de 0,25 menos Volt. Da mesma forma, esta é a reação esta é uma examina esta que digamos exemplo 2. Então, podemos ter exemplo 2 como o alumínio deixe-nos dizer aluminium3 mais 3 de elétron igual ao alumínio. Aqui também mu 0 alumínio em estado padrão é considerado como 0 e mu 0 al mais 3 mais igual a menos 481200 Joule per mole. Então, eu posso voltar a ter a mesma coisa mu 0 Al, Al menos mu 0 Al 3 mais igual a mais 481200equal a menos 3 F E 0 alumínio. Então, toda vez que eu estou escrevendo ah ox por vermelho; isso quer dizer, isto é oxidante isto é redutor isto é oxidante, isto é redutor. Então, agora, a partir disso podemos também obter E 0 Al 3 mais alumínio igual a 481200 por 3 em 96500 seria igual a ah menos 1,662 Volt. Assim, também podemos obter como que possamos também obter para o zinco onde mu0 zinco sólido igual a 0 em estado padrão e 0 zinco mais em solução aqua solucionit vira ah menos 147030 Joule per mole. Então, novamente nós nos tornamos isso se tornando assim que conseguimos. Agora, ah deixe-nos ver ah alguma outra coisa. Forexemplo, se considerarmos ah Ag que é prata mais E igual a Ag novamente mu 0 Ag sólido estado de instandard igual a 0 e mu 0 Ag mais igual a menos 77120. Então, então este é mais, este é mais Joule per mole, então então nós conseguimos delta 0 é igual a menos 77120 igual a minus1 into f E 0. Então, eu receito Volt; então aqui eu estou recebendo uma Voltagem muito positiva. Agora, nós sabemos que o hidrogênio é E 0 hidrogênio é 0 Volt. Agora, você vê a partir desses cálculos que puro metalsin caso de metal puro a redução de íons metal puro, ah podemos ter potencialestes de redução são o todo o potencial de redução padrão. Agora, também podemos colocá-los com referenceto elétron de hidrogênio. Agora, se tentarmos colocar todos esses valores.Agora, se eu ver que esta é uma linha particular e. Agora, o hidrogênio é aqui isto é em Voltunit isto é hidrogênio, isto é hidrogênio. Agora, se eu tentar colocar níquel no mesmo escaleentão ele é menos 0,25 que é E 0 de níquel mais níquel. Se eu tentar colocar ah zinco é menos 0,76 E 0 zinco mais o zinco e depois também posso colocar Ag que é mais 0.80around que o que é em torno deste é E 0 Ag mais Ag plus Ag. Como que podemos calcular fortodos os outros metais e podemos distribuir nesta escala particular scale.Agora, curiosamente se temos nos deixado dizer ah como vimos que o zinco se coloca um zincplate em Hcl vemos que o hidrogênio bolha de hidrogênio, formação de bolha e que o tempo nossa redução de reduçãoé H 2 e reação de oxidação é mais plus. Agora, vejamos é que há algum correlo entre essas reações, e o tipo de escala o que estamos obtendo ou espécie de distribuidora de potencial de redução e o potencial de redução padrão nesta parcela em particular, nesta trama particular. Agora, veja este valor de 0 está deitado em cima deste menos 0,76 Volt e aqui também você está dizendo que isso é catódico, e isto é anímico, isso significa, se nós temos uma conexão entre esses dois eu poderia ver que aquele que se comporta como um nobre que se está se comportando como um elemento ativo. Agora, neste caso o zinco corroem; isso significa, torna-se ativo em solução de Hcl e o gás hidrogênio evolui. Então, isto é actingas uma parte nobre naquela particular duas reações de meia célula e as reacionas.de células completas. Da mesma forma, se conectamos estes dois, poderíamos ver que a redução de níquel será de níquel e a redução seria preferida e o zinco se dissolveria. Então, novamente eu pude ver que neste níquel de reação em particular mais o níquel zinco zinco mais. Então, eu diria que isso deveria ser escrito assim. Então, aqui esta estaria agindo como positiva esta deveria agir como negativa, se temos você precisa de atividades daqueles íons desses níquel assim como zincões, então então este seria nobre este seria ativo componente daquela determinada cell.Então, agora, a partir deste particular e por exemplo, Ag e zinco se eu conectar Ag e zinco você também veria o comportamento semelhante; isso significa, ele depositaria por causa do processo reducionador de Ag plus e o zinco se dissolveria por causa dessa natureza ativa de zinco becauseseu potencial de redução está muito abaixo do potencial de redução de zinco mais Ag plus Ag mais Ag. Agora, likeque nós quando distribuímos todos os potenciais de redução padrão chamamos de standardredução série potencial e neste nós para construir são os critérios é a actividadede íon de metal deve ser um metal deve ser puro. Assim, e também já que este é um potencial de redução da temperatura de 25 grau Celsius e 1 atmosfera. Então, esta é a thecriteria a ter esta série. E de fato, podemos calcular esse potencialisto é 0 com referência a alguns com referência a hidrogênio padrão de redução de hidrogênio potencialah célula de hidrogênio padrão podemos medir isso porque aqui o potencialmente E 0 H plusH 2 é mantido como 0. Então, podemos calcular esse potencializar com referência a isso. Alsowe pode calcular uma vez que conhecemos os dados termodinâmicos; isso significa, os ofions de potencial químico também porque o potencial químico do componente puro é considerado como 0 ifit é um estado padrão; isso significa, ele está em um padrão e este é estável estado at25 grau Celsius e 1 de pressão de atmosfera. Então, isso é série de potencial de redução padrão. E essa série que informação ela pode dar? Uma informação é, uma é ativa e noblepart em uma célula podemos conhecer; por exemplo, o exemplo do que temos proporcionado esta eventhis até mesmo para prata e zinco. Para suas informações se você começar com uma liga de zinco prata e depois expô-la à solução Hcl então você veria que se você começar por exemplo, o zinco 75, Ag 25 e se você colocá-lo em Hcl, diluir a solução Hcl depois de algum tempo você verá que a célula esta partícula mesmo que você diga iniciar com a partícula pequena partícula esta partícula esta partícula ter várias pequenas portas pequenas. E aquelas portas se analisarmos esta composição novamente você veria que o zinco caiu para 75 dessa composição inicialcomposição, a concentração de zinco seria muito baixa na que a concentração porosa de prata remanescente aumentaria mais de 25. Então, isso acontece porque nessa condição esse potencial de redução de padrão específico é bem alto já que este é bem baixo e então se compararmos essas duas reações então esse zinco mais zincado corrode zinco iria dissolver e a prata permaneceria ou prata iria depositar backif em tudo há prata no sistema e então temos esse tipo de situações. Assim, a prata atuaria como um catodo e o zinco agiria como um ânodo ok. Assim, o zinco torna-se seu componente ativo e a prata torna-se seu componente nobre saber. Então, essa informação nós conseguimos definitivamente. Agora, vamos continuar com a nossa discussão.Agora, vemos que em caso de redução de íons de metal puro podemos calcular o potencial reducionador. Agora, temos falado de uma reação que é O 2 mais 2 H 2 O plus4 E igual a 4 OH menos ou temos também mencionado sobre outra reação 4 H mais 4 E igual a 2 H 2. Assim, estas duas reações podem acontecer em meio aquoso quando temos dissolver oxigen.Agora, além de que dependendo do p H podemos ter mais duas reações em aquarela que são estas duas ou podemos ter H mais 2 E igual a H 2. Então, estas 4 reacionasque são importantes em meio aquoso ou no meio aquoso e já falamos aboutthis 4 reações antes de mencionarmos apenas. Agora, isso também é um processo de redução, isso é redução, isso é redução, isso é redução. Agora, podemos também ter potencial de redução padrão para esses processos de redução e esse caso definitivamente neste caso nesta duas situaçõestemos que considerar novamente 25 grau Celsius, 1 pressão de atmosfera p o 2 deve ser 1, actividadeH 2 O deve ser 1, a atividade H mais deve ser 1, ok. E aqui também similarmente esta freecondições em vez nesta 3 condição deve estar prevalecente aqui e aqui temos p H 2should ser 1, H 2 seria 1, atividade o H deveria ser 1, uma atividade H mais deve be1. Então, então podemos obter potencial de redução padrão para essas reações. Nós já vimos o potencial de redução padrão para isso temos visto isso. Agora, vamos calcular uma dessas oxigenredução e você verá que este é 0 número de oxidação e que vai para menos 2.So, ele leva basicamente a redução. Então, ah temos que ver ah essa situação.Agora, neste caso definitivamente também podemos calcular delta G 0 igual a 0 mu 0 2 H 2 O plusminus mu 0 H mais menos mu 0 O 2 e então podemos equacionar para menos n F E 0 oxigênio e posso colocá-lo assim. Então, este é 2; agora aqui n igual a 4 E igual a 96500.Now, eu posso ter o valor ah de mu 0 H 2 O igual a menos 236964,2 Joule per mole. Então, então eu fico com delta G 0 igual a menos 2 em 236964,2. Agora, você vê que este é already0 e este aqui também é 0 porque este é um gás e este é o estado padrão. Então, o seu valor é 0. Então, então isso é igual a menos 4 em 96500 para o E 0 oxigênio 2 H 2 O. Então, então, obtemos o E 0 oxigênio 2 H 2 O igual a 2 em 236964,2 dividido por 4 em 96500. Então, ele se torna 2 em 236964,2 dividido por isso se torna 1,227 Volt. Assim, podemos também calcular o potencial de redução padrão para esta reação. Então, este é o valor. Então, likeque que podemos calcular novas reações. Então, deixe-nos parar por aqui. Por isso, continuaremos a discussão em nossa próxima palestra. Obrigado.