Calcule o potencial de um eletrodo e cobre imerso em:
para o
é
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular o potencial de um eletrodo de cobre imerso numa solução que contém Cu
e
. Vamos usar conceitos de Eletroquímica, especificamente a Equação de Nernst, além de considerar a constante de estabilidade (
) do complexo formado.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar a reação que está acontecendo no eletrodo de cobre. O cobre metálico (
) está reagindo com a amônia (
) para formar o complexo
. A reação pode ser representada assim:
Passo 3
Agora, vamos aplicar a Equação de Nernst para calcular o potencial eletrodo (
):
Onde:
-
é o potencial padrão do eletrodo. -
é a constante dos gases ( ). -
é a temperatura em Kelvin. -
é o número de mols de elétrons transferidos (nesse caso, 2). -
é a constante de Faraday ( ). -
é o quociente de reação.
Passo 4
Vamos determinar o quociente de reação (
). Para a reação que estamos considerando:
Passo 5
Sabemos que a constante de estabilidade (
) para o complexo
é dada por:
Podemos rearranjar para encontrar
:
Passo 6
Substituindo na expressão do
:
Agora, precisamos relacionar
com a concentração total de
. Dado que a concentração total de complexos é
:
Calculando isso:
Então,
fica:
Passo 7
Agora, substituímos os valores na Equação de Nernst. Assumindo temperatura ambiente (
) e sabendo que
para a reação de formação do complexo pode ser considerado como zero (para simplificação):
Calculando:
Resposta
O potencial do eletrodo de cobre na solução dada é aproximadamente
.