Calcule o potencial de um eletrodo e cobre imerso em:
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem que calcular o potencial de um eletrodo de cobre imerso em uma solução de nitrato de cobre com concentração de
. Isso envolve Eletroquímica, especificamente usando a Equação de Nernst para determinar o potencial de eletrodo em condições não padrão. Vamos precisar conhecer o potencial padrão de redução do cobre e aplicar a equação para encontrar o potencial desejado.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a Equação de Nernst, que relaciona o potencial de eletrodo (
) com a concentração dos íons na solução. A equação é dada por:
Onde:
-
é o potencial padrão de redução. -
é o número de elétrons transferidos na reação. -
é o quociente de reação, que para esta reação é a concentração dos íons de cobre.
Passo 3
Vamos identificar os valores para a nossa reação. A meia-reação de redução para o cobre é:
Aqui,
elétrons são transferidos. O potencial padrão de redução para essa reação (
) é +0,34 V.
Passo 4
Agora, vamos determinar o quociente de reação (
). Como estamos calculando o potencial para a redução do
em solução, e considerando que o cobre metálico é sólido (atividade = 1), temos:
Dado que a concentração de
é
, então:
Passo 5
Agora, vamos substituir todos esses valores na Equação de Nernst:
Primeiro, calculamos o termo da equação:
E:
Então:
Arredondando, temos aproximadamente 0,30 V.
Resposta
O potencial do eletrodo de cobre é aproximadamente
.