Calcule os potenciais de eletrodo das seguintes meias-células:
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o exercício pede. Precisamos calcular os potenciais de eletrodo para duas meias-células que envolvem íons de ferro:
com concentração
e
com concentração
. Vamos usar a Equação de Nernst para encontrar esses potenciais. Para isso, precisaremos saber a reação envolvida e os potenciais padrão de eletrodo.
Passo 2
Vamos identificar a reação redox que ocorre na meia-célula. A reação é a redução de
para
:
Essa é a reação que vamos analisar para calcular o potencial de eletrodo.
Passo 3
Precisamos do potencial padrão de eletrodo (
) para essa reação. Supondo que o potencial padrão para a redução de
para
seja
. Esse valor é geralmente encontrado em tabelas de potenciais padrão.
Passo 4
Vamos aplicar a Equação de Nernst, que relaciona o potencial de eletrodo com as concentrações dos íons envolvidos:
Onde:
-
é o potencial de eletrodo que queremos encontrar. -
é o potencial padrão ( ). -
é o número de elétrons transferidos na reação (neste caso, ). -
e são as concentrações dos íons.
Passo 5
Substituímos os valores na equação:
Passo 6
Calculamos a razão das concentrações:
Passo 7
Calculamos o logaritmo dessa razão:
Passo 8
Substituímos de volta na equação de Nernst:
Resposta
O potencial de eletrodo das meias-células é aproximadamente
.