Calcular os potenciais (V) depois da adição de 5,0; 15,0;30,0 e 45,0 mL de
na titulação de
de
.
Passo 1
Vamos resolver um exercício de titulação redox. Precisamos calcular os potenciais elétricos (V) após a adição de diferentes volumes de
na solução de
. Para isso, vamos utilizar conceitos de reações redox e a equação de Nernst, que nos ajuda a determinar o potencial de uma célula eletroquímica em condições não padrão.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as espécies redutoras e oxidantes nas reações fornecidas:
Aqui,
é o agente oxidante e
é o agente redutor.
Passo 3
Vamos determinar a reação global da titulação. Como
está reduzindo e
está oxidando, a reação geral será:
Passo 4
Em seguida, calculamos as quantidades de mols presentes inicialmente:
- Mols de
:
- Mols de
após a adição de volume :
Passo 5
Identificamos o ponto em que a reação está ocorrendo após cada adição de
. Vamos calcular para cada volume adicionado: 5,0 mL; 15,0 mL; 30,0 mL e 45,0 mL.
Por exemplo, para 5,0 mL:
Passo 6
Determinar o excesso ou deficiência de reagentes após cada adição utilizando a estequiometria da reação. A proporção é:
Para 5,0 mL de
:
Passo 7
Aplicar a equação de Nernst para calcular o potencial após a adição:
Onde:
-
é o potencial padrão da célula. -
é o número de elétrons transferidos. -
é o quociente de reação.
Primeiro, calculamos
da célula:
Passo 8
Calcular o quociente de reação
. Após cada adição, as concentrações de
,
,
e
mudam com base nos mols reagidos. Usamos:
Passo 9
Substituir os valores de
na equação de Nernst para cada volume adicionado e calcular o potencial
correspondente.
Resposta
Após realizar os cálculos para cada volume adicionado de
, obtemos os potenciais elétricos correspondentes:
- 5,0 mL de
: - 15,0 mL de
: - 30,0 mL de
: - 45,0 mL de
:
(Os valores numéricos devem ser calculados com os passos detalhados acima.)