(Adaptado) O é um dos parâmetros físico-químicos utilizados no monitoramento ambiental de lagos e rios. Este parâmetro pode ser medido experimentalmente montando-se uma célula galvânica com um eletrodo de hidrogênio , sendo a pressão do gás hidrogênio igual a , e com um eletrodo de calomelano , com a concentração de cloreto igual a .As semirreações e os respectivos valores de potenciais de eletrodo padrão para os dois eletrodos são dados abaixo. Se o potencial de eletrodo da célula medido experimentalmente a foi de , calcule o da solução aquosa.
Passo 1
O problema da pra a gente as semi reações da reação de oxirredução e pede pra a gente calcular o da solução aquosa.
Mas antes de qualquer coisa, vamos escrever a reação global. O problema diz que o cátodo é o eletrodo de calomelano e o ânodo é o eletrodo de hidrogênio, portanto o hidrogênio esta oxidando enquanto o mercúrio esta sofrendo redução!
Logo vamos precisar inverter a semi reação de redução do hidrogênio:
Podemos calcular o potêncial padrão da célula:
Substituindo:
Passo 2
Já sabiamos o potencial da célula e agora também sabemos o seu potêncial padrão, !
Pra achar o da solução a gente vai usar a equação de Nernst:
Para essa reação ela fica assim:
A gente sabe os seguintes dados:
Substituindo:
Usando a propriedade de potência do logarítimo:
Ok, agora presta bastante antenção!!!
A gente quer o , e ele é igual a , a gente já ta de cara pro gol, só precisamos dar uma arrumadinha:
Agora podemos substituir:
Isolando o :
Lembrando que, então é só substituir e...
O da solução vai ser igual a !!!!