Calcule o potencial teórico das seguintes células (em cada caso, considere que as atividades são apropriadamente iguais as concentrações molares e que a temperatura é de 25^circ C ). ECS | Fe^3+(0,0150 M), Fe^2+(0,0222 M) mid Pt

Passo 1

Vamos calcular o potencial teórico da célula eletroquímica dada. O enunciado nos fornece as concentrações das espécies de ferro ( e ) e a temperatura é . Para resolver, vamos usar a equação de Nernst, que relaciona o potencial de eletrodo com as concentrações das espécies envolvidas na reação.

Passo 2

Primeiro, precisamos identificar as semirreações de redução e oxidação que ocorrem na célula. Geralmente, para íons de ferro, temos:
  • Redução:
Essa será a semirreação de redução no cátodo.

Passo 3

O potencial padrão de redução ( ) para a reação é aproximadamente . Porém, como precisamos considerar as concentrações diferentes de e , usaremos a equação de Nernst para ajustar esse valor.

Passo 4

A equação de Nernst é dada por:
E = E^circ - 0,0592n log Q
Onde:
  • é o potencial da célula
  • é o potencial padrão
  • é o número de elétrons transferidos (neste caso, 1)
  • é o quociente de reação

Passo 5

Vamos calcular o quociente de reação ( Q = [Fe^2+][Fe^3+] ):
Q = 0,02220,0150 = 1,48
Substituindo os valores fornecidos:

Passo 6

Agora, substituímos os valores na equação de Nernst:
E = 0,77 , V - 0,05921 log (1,48)

Passo 7

Calculando o logaritmo:
log (1,48) approx 0,170
Então:
E = 0,77 , V - 0,0592 times 0,170 approx 0,77 , V - 0,0101 , V

Passo 8

Finalmente, subtraímos os valores:
E approx 0,7599 , V

Resposta

O potencial teórico da célula é aproximadamente .

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