Uma amostra desconhecida de Ni forneceu uma corrente de 2,36uA em uma análise eletroquímica. Quando 0,500mL de uma solução contendo 0,0287mol/L de Ni foram adicionados a 25mL da amostra desconhecida a corrente subiu para 3,79uA. b) determine
na amostra desconhecida.
Passo 1
Beleza, vamos resumir o problema: temos uma amostra desconhecida de Níquel (Ni) que inicialmente gerou uma corrente de 2,36 μA numa análise eletroquímica. A gente adicionou 0,500 mL de uma solução contendo 0,0287 mol/L de Ni aos 25 mL da amostra desconhecida, e a corrente subiu para 3,79 μA. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a concentração inicial de Ni na amostra desconhecida, ou seja,
.
Vamos precisar entender como a corrente elétrica está relacionada com a concentração de Ni na solução, usando princípios de eletroquímica e diluição de soluções.
Passo 2
Primeiro, vamos considerar que a corrente elétrica (I) está diretamente relacionada à quantidade de íons de Ni presentes na solução. A relação entre a corrente e a concentração pode ser expressa pela equação:
Onde:
-
é a corrente medida, -
é uma constante que inclui fatores como a eficiência do eletrodo, -
é a concentração de Ni, -
é o volume da solução.
Passo 3
Inicialmente, temos a corrente
com um volume total de
. Depois da adição, a corrente passa para
e o volume total passa a ser
.
A concentração de Ni na solução adicionada é
.
Passo 4
Vamos assumir que a constante
permanece a mesma antes e depois da adição, já que as condições experimentais não mudaram. Assim, podemos escrever:
Onde:
-
é a concentração inicial de Ni na amostra desconhecida, -
é o volume adicionado.
Passo 5
Podemos dividir a segunda equação pela primeira para eliminar
:
Simplificando:
Passo 6
Vamos isolar
:
Multiplicando ambos os lados por
:
Fatorando
:
Então:
Passo 7
Vamos substituir os valores:
Calculando o denominador:
Então:
Resposta
A concentração inicial de Ni na amostra desconhecida é aproximadamente
.
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