Desenhe a resposta polarográfica obtida para uma solução contendo uma mistura de
e
. Os potenciais de meia-onda (
) para
e Cd são -0,12; -0,95 e -0,62 V, respectivamente.
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos uma mistura de três íons: Zn²⁺, Cd²⁺ e Cu²⁺, cada um com uma concentração específica e potenciais de meia-onda diferentes. O conteúdo principal aqui é Polarografia, que é uma técnica eletroquímica usada para analisar substâncias químicas através de suas respostas elétricas. Para resolver isso, vamos precisar entender como cada íon contribui para a resposta polarográfica com base nos seus potenciais de meia-onda e concentrações.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que é um potencial de meia-onda (E₁/₂). Na polarografia, quando aplicamos uma variação de potencial à solução, cada espécie química na solução reage (reduz ou oxida) quando o potencial atinge um certo valor, que é o seu E₁/₂. Esse ponto é onde metade da espécie está reagindo, e ele determina onde veremos um pico na curva polarográfica.
Passo 3
Agora, vamos identificar os potenciais de meia-onda para cada íon:
- Cu²⁺: E₁/₂ = -0,12 V
- Cd²⁺: E₁/₂ = -0,62 V
- Zn²⁺: E₁/₂ = -0,95 V
Esses valores nos dizem em que potenciais cada íon começará a reagir significativamente durante a análise polarográfica.
Passo 4
Em seguida, consideramos as concentrações de cada íon na solução:
- Cu²⁺: 2,5 mmol/L
- Cd²⁺: 4,0 mmol/L
- Zn²⁺: 1,5 mmol/L
A concentração de cada íon influencia a altura dos picos na curva polarográfica. Quanto maior a concentração, maior será o pico correspondente.
Passo 5
Vamos organizar os íons em ordem crescente de seus potenciais de meia-onda:
- Cu²⁺: -0,12 V
- Cd²⁺: -0,62 V
- Zn²⁺: -0,95 V
Isso significa que, à medida que aplicamos um potencial negativo crescente, o Cu²⁺ será o primeiro a reagir, seguido do Cd²⁺ e, por último, do Zn²⁺.
Passo 6
Agora, para desenhar a resposta polarográfica, imaginamos um gráfico onde o eixo X representa o potencial (em volts) e o eixo Y representa a corrente (em miliamperes, por exemplo).
- Começamos com um potencial alto (menos negativo) e vamos diminuindo.
- No ponto de -0,12 V, veremos um pico correspondente ao Cu²⁺.
- Em seguida, no -0,62 V, aparecerá o pico do Cd²⁺.
- Por fim, no -0,95 V, teremos o pico do Zn²⁺.
Passo 7
Para a altura dos picos, consideramos as concentrações:
- Cd²⁺: 4,0 mmol/L → pico mais alto
- Cu²⁺: 2,5 mmol/L → pico intermediário
- Zn²⁺: 1,5 mmol/L → pico mais baixo
Portanto, o pico do Cd²⁺ será o mais pronunciado, seguido pelo do Cu²⁺ e, por último, pelo do Zn²⁺.
Passo 8
Resumindo, a curva polarográfica para essa mistura de íons terá três picos distintos:
- Primeiro pico: Em -0,12 V, correspondente ao Cu²⁺, com uma altura média.
- Segundo pico: Em -0,62 V, correspondente ao Cd²⁺, com a maior altura.
- Terceiro pico: Em -0,95 V, correspondente ao Zn²⁺, com a menor altura.
Resposta
A resposta polarográfica apresentada será uma curva com três picos distintos: o primeiro pico ocorre em -0,12 V para Cu²⁺ com altura média, o segundo pico em -0,62 V para Cd²⁺ com a maior altura, e o terceiro pico em -0,95 V para Zn²⁺ com a menor altura, refletindo suas concentrações na solução.