Calcule o potencial teórico das seguintes células. Em cada caso, assuma que as atividades são aproximadamente iguais às concentrações molares e que a temperatura é igual a . Considere também o potencial de junção desprezível.
sat ||

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o potencial teórico de uma célula eletroquímica composta por duas semicélulas: uma de prata/prata-cloreto (Ag/AgCl) saturada e outra com cromo na forma de íons e em solução aquosa. A temperatura é e vamos assumir que as atividades são iguais às concentrações molares. Para isso, vamos usar conceitos de eletroquímica, como potenciais padrão de eletrodo e a equação de Nernst.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os potenciais padrão de eletrodo das duas semicélulas. O potencial padrão de eletrodo ( ) é uma medida da tendência de uma espécie química ganhar ou perder elétrons. Para a semicélula Ag/AgCl, geralmente consideramos em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio.

Passo 3

Agora, vamos considerar a semicélula de cromo. A reação que interessa aqui é a redução de para :
O potencial padrão dessa reação ( ) é aproximadamente .

Passo 4

Com os potenciais padrão em mãos, podemos calcular o potencial da célula usando a equação:
éáâ
Aqui, o cátodo é a semicélula que sofre redução (Ag/AgCl) e o ânodo é a semicélula que sofre oxidação (Cromo).
é

Passo 5

No entanto, como as atividades não estão em condições padrão devido às concentrações dadas, precisamos aplicar a equação de Nernst para ajustar o potencial da célula. A equação de Nernst é:
Onde:
  • é o número de elétrons transferidos (neste caso, 1),
  • é o quociente de reação.
Para a reação global:
O quociente de reação é:
Assumindo que a atividade de é constante e desprezível, simplificamos para:

Passo 6

Agora, aplicando a equação de Nernst:
Calculando o logaritmo:
Então:

Resposta

O potencial teórico da célula é aproximadamente .

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Calcule o potencial teórico das seguintes células. Em cada caso, assuma que as atividades são aproximadamente iguais às concentrações molares e que a temperatura é igual a . Considere também o potencial de junção desprezível.
SCE||
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a) A quantidade de sinais?
Calcule o potencial teórico das seguintes células. Em cada caso, assuma que as atividades são aproximadamente iguais às concentrações molares e que a temperatura é igual a . Considere também o potencial de junção desprezível.
sat ||
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Calcule , se 0 potencial medido foi . (Em cada caso assuma que as atividades são aproximadamente iguais às concentrações molares e que a temperatura é igual a , considere também potencial de junção desprezível)