Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

e o potencial da célula global ∆V o é
M 1 + M 2 n+ 6 M 1 n+ + M 2 (18.17)
∆V o = V 2 o - V 1
o
(18.18)
Para esta reação ocorrer espontaneamente, ∆V o deve ser positiva; se ela for negativa, o
sentido espontâneo da célula será justo o inverso da Equação 18.17. Quando meias-células padrões
forem acasaladas, o metal que ficar abaixo na Tabela 18.1 experimentará oxidação, enquanto que o
metal que está acima irá reduzir-se.
Influência da Concentração e da Temperatura sobre o Potencial da Célula
A série de f.e.m. se aplica a células eletroquímicas altamente idealizadas (isto é, metais
puros em soluções 1 M de seus íons, a 25 o C). A alteração da temperatura ou da concentração da
solução ou o uso de eletrodos de liga em lugar de metais puros mudará o potencial da célula, e, em
alguns casos, o sentido da reação espontânea pode ser revertido.
Considere-se de novo a reação eletroquímica descrita pela Equação 18.17. Se os
eletrodos M 1 e M 2 forem metais puros, o potencial da célula dependerá da temperatura absoluta T e
das concentrações iônicas molares [M 1 n+ ] e [M 2 n+ ] de acordo com a equação de Nernst:
∆V = (V 2 o - V 1 o ) - (RT/nö) ln {[M 1 n+ ] / [M 2 n+ ]} (18.19)
Onde R é a constante universal do gás ideal, n é o número de elétrons participando em cada uma
das reações de meia-célula, e ö é a constante de Faraday, 96500 Coulomb.mol -1 - a magnitude de
carga por mol (6,023 x 10 23 ) de elétrons. A 25 o C (aproximadamente a temperatura ambiente),
∆V = (V 2 o - V 1 o ) - (0,0592/n) log {[M 1 n+ ] / [M 2 n+ ]} (18.20)
paradar ∆V em volts. De novo, para espontaneidade da reação, ∆V deve ser positiva. Como
esperado, para concentrações 1M de ambos os tipos de íons (isto é, [M 1 n+ ] = [M 2 n+ ] = 1 ),
Equação 18.19 simplifica-se para a Equação 18.18.
PROBLEMA EXEMPLO 18.1
A Série Galvânica
Mesmo embora Tabela 18.1 seja gerada sob condições altamente idealizadas e tenha
limitada utilidade, ela não obstante indica as reatividades relativas dos metais. Um ordenamento mais
realístico e prático, entretanto, é fornecido pela série galvânica, Tabela 18.2. Esta representa as