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:
  1. com
  2. com
O potencial da célula ( é) 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:
  • éáâ
  • (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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(Valor: 1,5
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