Com base nos potenciais informados nas equações 3 e 4 abaixo, calcule o potencial do sistema, durante a titulação de
de
com Fe
meio ácido
mol
), após a adição dos volumes de titulante a seguir:
(Valor:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular o potencial de um sistema durante a titulação de 100,00 mL de
0,05 M com Fe
0,10 M em meio ácido (com concentração de
igual a 1 mol/L). Para resolver isso, vamos precisar entender sobre reações de oxirredução (redox) e como calcular o potencial de uma célula eletroquímica usando os potenciais padrão de redução das espécies envolvidas.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as semirreações de redução e seus respectivos potenciais padrão:
-
com -
com
O potencial da célula (
) é dado pela diferença entre o potencial da cátodo e o ânodo. Aqui, o Fe
tem maior potencial de redução, então ele será o cátodo, e o V
será o ânodo.
Passo 3
Vamos calcular as moles de
e
:
- Moles de
: - Moles de
adicionados:
Passo 4
Durante a titulação, a
reage com a
formando
e
. A reação global é:
Após adicionar 5,00 mL de
:
- Moles de
adicionados: - Moles de
que reagem: 0,0005 mol (igual às moles de adicionados)
Então:
- Moles de
restantes: - Moles de
formados: 0,0005 mol - Moles de
formados: 0,0005 mol
Passo 5
Agora, vamos calcular as concentrações após a adição:
- Volume total = 100,00 mL + 5,00 mL = 105,00 mL = 0,105 L
- Concentração de
: - Concentração de
: - Concentração de
:
Passo 6
Para calcular o potencial da célula, usamos a equação de Nernst:
Onde:
-
-
(número de elétrons transferidos)
Considerando que a concentração de
após a adição é aproximadamente igual a sua concentração inicial devido à pequena quantidade adicionada:
Passo 7
Calculando o logaritmo:
Então:
Arredondando:
Resposta
O potencial do sistema após a adição de 5,00 mL de Fe
é aproximadamente 1,16 V.
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com
leva à formação de
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contendo cinco elétrons desemparelhados.
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de
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Com base nos potenciais informados nas equações 3 e 4 abaixo, calcule o potencial do sistema, durante a titulação de
de
com Fe
meio ácido
mol
), após a adição dos volumes de titulante a seguir:
(Valor: 1,5
Escreva a expressão para a constante de equilíbrio
para as seguintes equações. Em cada caso indique se a reação é homogênea ou heterogênea: