Considere a eletrolise de uma solução
de
, em meio de
mol
. a) Qual seria o potencial catódico em que se iniciaria a descarga do íon
, considerando que está sendo utilizado um eletrodo de platina platinizada e que a corrente empregada na eletrólise tem uma densidade de
. Sabe-se que haverá no catodo uma sobrevoltagem de
. b) qual seria a concentração do íon
na solução quando se iniciasse a evolução de
.
As semi-reações envolvidas são
As semi-reações envolvidas são
Passo 1
Primeiro, vamos entender o enunciado. Temos uma solução contendo
de
e
de
. Queremos descobrir duas coisas:
a) O potencial catódico necessário para iniciar a descarga do íon .
b) A concentração do íon quando começar a evoluir
.
a) O potencial catódico necessário para iniciar a descarga do íon
b) A concentração do íon
Vamos precisar usar as semi-reações fornecidas e considerar a sobrevoltagem no cátodo.
Passo 2
Vamos começar pelo item a). Para encontrar o potencial catódico onde a descarga de
ocorre, precisamos considerar a reação de redução dos íons
e
.
As semi-reações são:
A descarga de
começará quando o potencial aplicado for suficiente para que a redução de
seja mais favorável que a de
.
Passo 3
Além disso, temos uma sobrevoltagem de
no cátodo. A sobrevoltagem é a diferença entre o potencial teórico e o real necessário para que a reação ocorra devido a impedimentos como a resistência do eletrodo.
Portanto, o potencial efetivo no cátodo será:
Passo 4
Agora, para determinar quando a descarga de
começa a ocorrer, precisamos que o potencial aplicado seja igual ao potencial necessário para reduzir
.
Como
tem um potencial mais alto (
), inicialmente a redução de
será preferida. Quando o potencial aplicado alcançar
, a redução de
começará a competir com a de
.
Passo 5
Portanto, o potencial catódico necessário para iniciar a descarga do íon
é de
.
Passo 6
Agora, vamos para o item b). Queremos encontrar a concentração de
na solução quando começa a evoluir
. Isso significa que precisamos descobrir a concentração em que a redução de
se torna competitiva com a de
.
Passo 7
Utilizaremos a equação de Nernst para relacionar os potenciais com as concentrações dos íons. A equação de Nernst para a redução de
é:
Passo 8
Sabemos que a redução de
começa a ocorrer quando:
Passo 9
Resolvendo a equação acima para
:
Resposta
b) A concentração de
quando começa a evoluir
é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
A curva analítica para a determinação de dopamina em um eletrodo de nanoagulha por meio de voltametria de pulso diferencial foi construída a partir dos seguintes dados:
Concentração de dopamina,
|
Corrente de pico, nA |
---|---|
0,093 | 0,66 |
0,194 | 1,31 |
0,400 | 2,64 |
0,596 | 4,51 |
0,991 | 5,97 |
a) Esboce a curva analítica e escreva a equação que descreve a faixa linear de resposta do método.
b) Determine a concentração de dopamina na amostra em , sabendo-se que a mesma foi preparada da seguinte forma: 50 ml de amostra de dopamina foi diluída num balão de 250 ml . A medida foi feita numa célula eletroquímica de 10 mL com sistema de 3 eletrodos e produziu uma corrente de pico de 3,65 nA.
b) Determine a concentração de dopamina na amostra em
Uma alíquota de 2,00 mL de uma amostra de soro fisiológico foi transferida para um béquer e foram adicionados
de água. Procedeu-se com a titulação com
, obtendo-se os dados a seguir:
Volume
|
|
---|---|
0,00 | 55 |
1,00 | 54 |
2,00 | 53 |
3,00 | 52 |
4,00 | 51 |
5,00 | 57 |
6,00 | 63 |
7,00 | 69 |
8,00 | 75 |
9,00 | 81 |
a) Esboce a curva de titulação e determine a concentração de NaCl na amostra de soro em
.
b) Se houvesse no soro fisiológico além de
, a titulação poderia ser realizada mesmo assim? O que aconteceria com o formato da curva? O volume do ponto final aumentaria ou diminuiria?. Justifique. Dados:
b) Se houvesse no soro fisiológico
Preencha a tabela abaixo conforme o exemplo resolvido na primeira linha:
Complexo | Espécie Central / Nox | Número de Coordenação <br> (NC) |
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:—: | :— | :— |
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Escreva a expressão de
para a reação abaixo.
a)