Calcule os potenciais de eletrodo das seguintes meias-células: Fe^3+(2,35 times 10^-4 M), Fe^2+(0,200 M) mid Pt

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: Fe^3+ com concentração 2,35 times 10^-4 M e Fe^2+ com concentração 0,200 M. 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 Fe^3+ para Fe^2+:
Fe^3+ + e^- Fe^2+
Essa é a reação que vamos analisar para calcular o potencial de eletrodo.

Passo 3

Precisamos do potencial padrão de eletrodo ( E^circ) para essa reação. Supondo que o potencial padrão para a redução de Fe^3+ para Fe^2+ seja 0,77 V. 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:
E = E^circ - 0,0592n log ( [Fe^2+][Fe^3+] )
Onde:
  • E é o potencial de eletrodo que queremos encontrar.
  • E^circ é o potencial padrão ( 0,77 V).
  • n é o número de elétrons transferidos na reação (neste caso, 1).
  • [Fe^2+] e [Fe^3+] são as concentrações dos íons.

Passo 5

Substituímos os valores na equação:
E = 0,77 V - 0,05921 log ( 0,2002,35 times 10^-4 )

Passo 6

Calculamos a razão das concentrações:
0,2002,35 times 10^-4 approx 851,06

Passo 7

Calculamos o logaritmo dessa razão:
log(851,06) approx 2,93

Passo 8

Substituímos de volta na equação de Nernst:
E = 0,77 V - 0,0592 times 2,93 approx 0,77 V - 0,1737 V = 0,5963 V

Resposta

O potencial de eletrodo das meias-células é aproximadamente 0,60 V.

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