Células galvânicas (pilhas) são dispositivos nos quais reações espontâneas de oxidorredução geram uma corrente elétrica. São dispostas pela combinação de espécies químicas com potenciais de redução diferentes. Existem milhares de células galvânicas possíveis. Considere as semirreações abaixo e seus respectivos potenciais de redução nas condições padrão (25 °C e 1 atm).
Al3+ (aq) + 3 e- → Al (s) ΔE°red = -1,66 V
Au3+ (aq) + 3 e- → Au (s) ΔE°red = +1,50 V
Cu2+ (aq) + 2 e- → Cu (s) ΔE°red = +0,34 V
Baseado nas possibilidades de combinações de células galvânicas e suas representações esquemáticas recomendadas pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), são feitas as seguintes afirmativas:
I - a diferença de potencial (d.d.p.) da pilha formada pelas espécies químicas alumínio e cobre e representada esquematicamente por Al(s)|Al3+(aq)||Cu2+ (aq) |Cu (s) é de +1,52 V (nas condições-padrão);
II - na pilha formada pelas espécies químicas cobre e ouro e representada esquematicamente por Cu (s) |Cu2+(aq) || Au3+(aq) |Au (s), a reação global corretamente balanceada é:
3 Cu (s) + 2 Au3+ (aq) → 3 Cu2+ (aq) + 2 Au (s)
III - na pilha formada pelas espécies químicas cobre e ouro e representada esquematicamente por Cu (s) | Cu2+(aq) || Au3+ (aq) | Au (s), o agente redutor é o Cu (s);
IV - a representação IUPAC correta de uma pilha de alumínio e ouro (Al-Au) é Au (s) | Au3+(aq) || Al3+(aq) | Al (s).
Estão corretas apenas as afirmativas