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Questão FC784747

Sob condições adequadas e na presença de oxigênio, a prata metálica pode ser oxidada, de acordo com a reação que segue: 4 Ag(s) + O2(g) + 4 H+(aq) \(\bullet\) 4 Ag+(aq) + 2 H2O(l)

Química

Instituto AOCP · 2021

Sob condições adequadas e na presença de oxigênio, a prata metálica pode ser oxidada, de acordo com a reação que segue:

 

4 Ag(s) + O2(g) + 4 H+(aq) \(\bullet\) 4 Ag+(aq) + 2 H2O(l)

 

Com base nessa reação, o valor da variação de energia livre de Gibbs padrão (\(\Delta\)G0) é, aproximadamente, igual a Dados: E0 Ag+/Ag0 = −0,80 V; E0 O2(g)/H2O = 1,23 V; Constante de Faraday (F) = 96500 C mol-1

  1. 83 kJ mol-1
  2. 1,7x105 kJ mol-1
  3. − 7,8x105 J mol-1
  4. − 170 kJ mol-1
  5. − 83 kJ mol-1
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Gabarito

D

Comentário do professor

Para calcular a variação de energia livre padrão usamos a relação \( \Delta G^\circ = -\,nFE^\circ \), onde n é o número de elétrons, F a constante de Faraday e E° a ddp padrão da célula.

Da reação, cada prata fornece 1 elétron e há 4 mol de Ag, portanto \( \boldsymbol{n=4} \).

O potencial padrão da célula é a diferença entre o potencial de redução do cátodo e do ânodo: \( E^\circ = E^\circ_{\text{O}_2/\text{H}_2\text{O}} - E^\circ_{\text{Ag}^+/\text{Ag}} = 1{,}23 - 0{,}80 = 0{,}43\ \text{V} \).

Substituindo em \( \Delta G^\circ \): \( \Delta G^\circ = -4 \times 96500 \times 0{,}43 = -1{,}66\times10^5\ \text{J mol}^{-1} \approx -166\ \text{kJ mol}^{-1} \), arroredondando \( \approx \boldsymbol{-170\ \text{kJ mol}^{-1}} \).

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