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
Passo 1
Beleza! Vamos resolver esse exercício juntos. A questão trata de uma titulação redox entre íons de vanádio (
) e íons de ferro (
) em meio ácido. Para isso, vamos precisar usar a equação de Nernst para calcular o potencial do sistema após a adição de uma certa quantidade de titulante. Vamos seguir passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as semirreações envolvidas e seus potenciais padrão:
Esses potenciais nos dizem qual dos íons vai ganhar elétrons (reduzir) e qual vai perder elétrons (oxidar) durante a reação.
Passo 3
Vamos calcular as moles de
e
inicialmente presentes:
- Volume de
: 100,00 mL = 0,100 L - Concentração de
: 0,05 mol/L
Moles de
:
- Volume de
adicionado: 50,00 mL = 0,050 L - Concentração de
: 0,10 mol/L
Moles de
adicionados:
Passo 4
Agora, vamos identificar qual reação ocorre. Como o potencial de
é maior que o de
, o
vai reduzir-se a
, enquanto o
vai oxidar-se a
.
A reação global é:
Passo 5
Vamos usar a equação de Nernst para calcular o potencial do sistema:
Onde:
-
-
(transferência de 1 elétron) -
Passo 6
Após a reação, as moles de
e
diminuem em 0,005 mol, e as moles de
e
aumentam em 0,005 mol.
Concentrações finais:
- Volume total da solução: 100,00 mL + 50,00 mL = 150,00 mL = 0,150 L
-
-
-
-
Passo 7
Substituindo na equação de Nernst:
No entanto, como todo
e
reagiram completamente, o potencial será igual ao potencial padrão do sistema, que já calculamos.
Resposta
O potencial do sistema após a adição de 50,00 mL de titulante é de aproximadamente 1,026 V.
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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:
Explique por que a reação de
com
leva à formação de
contendo um único elétron desemparelhado, mas com
, a reação resulta na formação de
contendo cinco elétrons desemparelhados.
Escreva a expressão para a constante de equilíbrio
para as seguintes equações. Em cada caso indique se a reação é homogênea ou heterogênea:
Escreva a expressão para a constante de equilíbrio
para as seguintes equações. Em cada caso indique se a reação é homogênea ou heterogênea: