Calcule o potencial de um eletrodo de platina imerso nas seguintes soluções:
b) mistura de 30,0 mL de FeCl 20,0500 mol / L+50,00 mL de K 2 Cr 2 O 70,0100 mol / L(pH= 1,00 )

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular o potencial de um eletrodo de platina imerso numa mistura de duas soluções: 30,0 mL de FeCl₂ com concentração 0,0500 mol/L e 50,00 mL de K₂Cr₂O₇ com concentração 0,0100 mol/L, sabendo que o pH da mistura é 1,00. Vamos usar conceitos de reações redox e a equação de Nernst para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos determinar a concentração final de cada substância na mistura. Quando misturamos volumes, a concentração final é dada por:
Concentração final = Concentração inicial times Volume inicialVolume total çãçã
O volume total da mistura é 30,0 mL + 50,00 mL = 80,0 mL.
Para FeCl₂:
[Fe^2+] = 0,0500 , mol/L times 30,0 , mL80,0 , mL = 0,01875 , mol/L
Para K₂Cr₂O₇:
[Cr2O7^2-] = 0,0100 , mol/L times 50,0 , mL80,0 , mL = 0,00625 , mol/L

Passo 3

Agora, vamos identificar as reações de oxidação e redução envolvidas. O Fe²⁺ vai oxidar para Fe³⁺, e o Cr₂O₇²⁻ vai reduzir para Cr³⁺. As semi-reações são:
Oxidação:
Fe^2+ Fe^3+ + e^- E^circ = +0,77 , V
Redução:
Cr2O7^2- + 14, H^+ + 6, e^- 2, Cr^3+ + 7, H2O E^circ = +1,33 , V

Passo 4

Vamos calcular a diferença de potencial padrão da célula usando:
E^circcélula = E^circcátodo - E^circânodo = 1,33, V - 0,77, V = 0,56, V éáâ
Agora, aplicamos a equação de Nernst para considerar a concentração:
E = E^circcélula - 0,05916n log Q é
Onde:
  • Q = (0,00625)^2(0,003125)(0,10)^14 = 0,00003906250,003125 times 1 times 10^-14 = 0,00003906253,125 times 10^-17 = 1,25 times 10^12 (número de elétrons transferidos)
  • E = 0,56, V - 0,059166 log (1,25 times 10^12) approx 0,56, V - 0,00986 times 12,0969 approx 0,56, V - 0,119, V = 0,441, V
Calculando as molaridades após a reação:
Agora, calculamos :
Aplicando na equação de Nernst:

Resposta

O potencial do eletrodo de platina na solução é aproximadamente 0,441 V.

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