Calcule o potencial de um eletrodo de cobre (
) imerso em:
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente precisa calcular o potencial de um eletrodo de cobre, que tem um potencial padrão de
. Esse eletrodo está imerso em uma solução de nitrato de cobre com concentração de
. Vamos usar a equação de Nernst para achar o potencial nessas condições.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a equação de Nernst. Ela nos ajuda a calcular o potencial de um eletrodo quando a concentração dos íons envolvidos não está nas condições padrão. A fórmula geral é:
Onde:
-
é o potencial do eletrodo; -
é o potencial padrão; -
é a constante dos gases ( ); -
é a temperatura em Kelvin; -
é o número de elétrons trocados na reação; -
é a constante de Faraday ( ); -
é o quociente de reação.
Passo 3
Vamos assumir que a temperatura está em condições padrão, ou seja,
. Também precisamos identificar a reação redox envolvida. Para o cobre:
Aqui,
elétrons estão sendo transferidos.
Passo 4
Agora, vamos calcular o quociente de reação
. No caso do eletrodo de cobre imerso em uma solução de
, a concentração de
é
. Então,
Passo 5
Substituindo os valores na equação de Nernst:
Primeiro, vamos calcular o termo
:
Passo 6
Agora, calculamos o logaritmo natural de 22,727:
Multiplicando pelos valores:
Passo 7
Finalmente, subtraímos esse valor do potencial padrão:
Resposta
O potencial do eletrodo de cobre nas condições dadas é aproximadamente 0,297 V.