Calcule el potencial estándar de la celda (E0 ) para cada reacción a 25°C y sustente si se efectúan espontáneamente en condiciones estándar: a. 2Br-(ac)+F2(g) >Br2(1)+3F-(ac)
nota: este simbolo > significa flecha
Respuestas a la pregunta
Solución:
- El potencial estándar de una celda galvánica o celda de óxido-reducción, uno de los electrodos representa el cátodo (electrodo positivo) el cual se reduce al ganar un electrón y el otro electrodo es el ánodo, que se oxida al perder un electrón (electrodo negativo).
- El potencial de la celda (E₀), es igual a la diferencia de potencial del cátodo, menos el ánodo y se expresa, por la siguiente relación:
E₀ = E cátodo – E ánodo
En las reacciones dadas en el enunciado, se tiene:
a. 2Br ⁻ (ac) + F₂ (g) → Br₂(l) + 3F⁻
En esta reacción el bromo ( Br ⁻ ) pierde dos electrones y se transforma a Br₂, siendo el ánodo y el fluor (F₂) se reduce ganando dos electrones, por tanto es el cátodo:
El potencial de reducción del Bromo y Fluor, se obtiene de la bibliografía a condiciones estándar 25°C y 1 atm, para una solución a 1M:
2B⁻(ac) - 2 e⁻ → Br₂ (l) E ánodo = + 1.07 V
F₂ (g) + 2 e⁻ → 2F⁻ (ac) E cátodo = + 2.87 V
El potencial de la celda (Eo), para esta reacción es:
E₀ = 2.87 V – 1.07 V
E₀ = 1.80 V
En esta reacción como el potencial de la celda es mayor a Cero, la reacción es espontanea:
E₀ = 1.80 V > 0 Reacción espontanea