O esquema representa uma célula a combustível de metanol (H3COH). Esse dispositivo eletroquímico funciona como uma pilha com alimentação contínua dos reagentes nos compartimentos anódico e catódico, os quais são separados por uma membrana condutora de íons que tem a função da ponte salina.

As semirreações dos reagentes que são inseridos nessa célula a combustível estão representadas no sentido da redução, com os respectivos potenciais padrão de redução, Eo:

começar estilo tamanho matemático 14px 1 meio fim do estilo O2 (g) + 2H+ (aq) + 2 e– → H2O (ℓ)                                  Eo = + 1,229 V

CO2 (g) + 6H+ (aq) + 6 e– → H3COH (ℓ) + H2O (ℓ)           Eo = + 0,046 V

a) Calcule os números de oxidação dos átomos de carbono do metanol e do dióxido de carbono.

b) Apresente a equação global dessa célula a combustível. Calcule a diferença de potencial padrão dessa célula.

a) Os números de oxidação do carbono são:

começar estilo tamanho matemático 14px tabela linha com reto C célula com reto O com 2 subscrito fim da célula blank reto C reto O célula com reto H com 4 subscrito fim da célula célula com parêntese esquerdo metanol parêntese direito fim da célula linha com célula com mais 4 fim da célula célula com mais 2 fim da célula blank célula com menos 2 fim da célula célula com menos 2 fim da célula célula com mais 1 fim da célula blank fim da tabela fim do estilo

b) Semiequação de redução: começar estilo tamanho matemático 14px 3 sobre 2 espaço reto O com 2 subscrito espaço parêntese esquerdo reto g parêntese direito espaço mais espaço 6 espaço reto H à potência de mais espaço parêntese esquerdo aq parêntese direito espaço estreito mais espaço 6 espaço reto e à potência de menos espaço seta para a direita espaço 3 espaço reto H com 2 subscrito reto O espaço parêntese esquerdo caligráfica l parêntese direito fim do estilo

Semiequação de oxidação: começar estilo tamanho matemático 14px reto H com 3 subscrito COH espaço parêntese esquerdo caligráfica l parêntese direito espaço mais espaço reto H com 2 subscrito reto O espaço parêntese esquerdo caligráfica l parêntese direito espaço seta para a direita espaço CO com 2 subscrito espaço parêntese esquerdo reto g parêntese direito espaço mais espaço 6 espaço reto H à potência de mais espaço parêntese esquerdo aq parêntese direito espaço mais espaço 6 espaço reto e à potência de menos em moldura inferior fecha moldura fim do estilo

Equação global: começar estilo tamanho matemático 14px 3 sobre 2 espaço reto O com 2 subscrito espaço parêntese esquerdo reto g parêntese direito espaço mais espaço reto H com 3 subscrito COH espaço parêntese esquerdo caligráfica l parêntese direito espaço seta para a direita espaço 2 espaço reto H com 2 subscrito reto O espaço parêntese esquerdo caligráfica l parêntese direito espaço mais espaço CO com 2 subscrito espaço parêntese esquerdo reto g parêntese direito fim do estilo

A diferença de potencial padrão da célula é:

começar estilo tamanho matemático 14px ΔE sinal de grau espaço igual a espaço reto E sinal de grau red espaço maior espaço menos espaço reto E sinal de grau red espaço menor espaço espaço ΔE sinal de grau espaço igual a espaço mais 1 vírgula 229 espaço – espaço parêntese esquerdo mais 0 vírgula 046 parêntese direito espaço igual a espaço mais 1 vírgula 183 reto V fim do estilo