Química · VUNESP · 2025 | Questão sqc-vu109395

Pilhas: identificando o eletrodo negativo e calculando a ddp

Gabarito: letra D. O eletrodo negativo é a placa de cobre e a diferença de potencial (ddp) da pilha, nas condições-padrão, é +0,46 V. Isso ocorre porque o cobre, com maior potencial de redução (+0,34 V), sofre redução (é o cátodo), enquanto a prata, com menor potencial de redução (+0,80 V), sofre oxidação (é o ânodo). A ddp é calculada pela diferença entre o potencial de redução do cátodo e o do ânodo: $E^0_{pilha} = E^0_{red\,(maior)} - E^0_{red\,(menor)} = +0,80 - (+0,34) = +0,46\,\text{V}$ .

Em uma pilha, a reação espontânea é aquela em que a espécie com maior potencial de redução é reduzida (ganha elétrons) e a com menor potencial de redução é oxidada (perde elétrons). O eletrodo onde ocorre a oxidação é o ânodo, que é o polo negativo da pilha. O eletrodo onde ocorre a redução é o cátodo, que é o polo positivo. Portanto, o eletrodo negativo é sempre o que tem o menor potencial de redução.

No caso da pilha cobre-prata, temos:

$E^0_{Cu^{2+}/Cu} = +0,34\,\text{V}$
$E^0_{Ag^+/Ag} = +0,80\,\text{V}$

Como a prata tem maior potencial de redução, ela será reduzida: $Ag^+ + e^- \rightarrow Ag$ . O cobre, com menor potencial, será oxidado: $Cu \rightarrow Cu^{2+} + 2e^-$ . Assim, o cobre é o ânodo (polo negativo) e a prata é o cátodo (polo positivo).

A ddp da pilha é calculada pela fórmula:

\Delta E^0 = E^0_{cátodo} - E^0_{ânodo}

Substituindo os valores:

\Delta E^0 = +0,80\,\text{V} - (+0,34\,\text{V}) = +0,46\,\text{V}

A ddp é sempre um valor positivo para uma pilha espontânea. O valor de +1,26 V seria obtido se somássemos os potenciais (o que é um erro comum), e +1,14 V não corresponde a nenhuma operação direta com esses valores.

A pegadinha clássica desta questão é inverter o eletrodo negativo: muitos candidatos marcam a prata como polo negativo por ter o maior potencial de redução, mas é exatamente o contrário — quem tem o menor potencial de redução é que oxida e é o polo negativo. Outra pegadinha é somar os potenciais em vez de subtraí-los, obtendo +1,14 V ou +1,26 V.

NÃO CAIA NESSA!

A banca troca o eletrodo negativo: o candidato marca a prata (maior potencial de redução) como polo negativo, mas o polo negativo é sempre o de menor potencial de redução (o que oxida). Além disso, a ddp é a diferença entre os potenciais, não a soma — somar +0,80 e +0,34 daria +1,14 V, um distrator clássico.

1Identificar maior E°red (cátodo)
2Menor E°red oxida (ânodo)
3ddp = E°cátodo − E°ânodo

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Critério	Cobre (Cu)	Prata (Ag)
Potencial-padrão de redução	+0,34 V	+0,80 V
Papel na pilha	Ânodo (oxidação)	Cátodo (redução)
Polo	Negativo	Positivo
Reação no eletrodo	Cu → Cu²⁺ + 2e⁻	Ag⁺ + e⁻ → Ag

Alternativa A — ❌ Incorreta

Afirma que o eletrodo negativo é a placa de cobre (correto), mas a ddp é +1,26 V (errado). Esse valor não corresponde a nenhuma operação válida com os potenciais fornecidos (+0,80 V e +0,34 V). A ddp correta é +0,46 V.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Afirma que o eletrodo negativo é a placa de cobre (correto), mas a ddp é +1,14 V (errado). Esse valor é obtido pela soma dos potenciais (+0,80 + 0,34 = +1,14 V), o que é um erro conceitual: a ddp é a diferença entre o potencial do cátodo e o do ânodo.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Afirma que o eletrodo negativo é a placa de prata (errado) e a ddp é +0,46 V (correto). A prata tem o maior potencial de redução (+0,80 V), portanto sofre redução e é o cátodo (polo positivo), não o polo negativo. O polo negativo é o cobre, que oxida.

Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO

O eletrodo negativo é a placa de cobre, pois é o metal com menor potencial de redução (+0,34 V), sofrendo oxidação e atuando como ânodo (polo negativo). A ddp é calculada pela diferença entre o potencial de redução do cátodo (prata, +0,80 V) e o do ânodo (cobre, +0,34 V): $+0,80 - (+0,34) = +0,46\,\text{V}$ .

Alternativa E — ❌ Incorreta

Afirma que o eletrodo negativo é a placa de prata (errado) e a ddp é +1,26 V (errado). A prata é o cátodo (polo positivo), e +1,26 V não corresponde a nenhuma operação válida com os potenciais fornecidos.

Gabarito: letra D