O elemento Bi deve ser depositado a partir de uma solução que a concetração analítica de seu complexo com íons cloreto, BiCl 4-, é de 0,0800 mol / L e de a de KCl é de 0,400 mol / L, tamponada a pH 1,50. No ânodo de Pt , uma pressão parcial de O 2 é mantida a 765 torr. A cela galvânica apresenta uma resistência de 1,80 Omega e é mantida a 25^circ C. Calcule: o potencial aplicado, sabendo que a sobrevoltagem pelo O 2 é de 0,72 V.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que o problema está pedindo. Temos que calcular o potencial aplicado em uma célula galvânica. Para isso, vamos precisar entender alguns conceitos de eletroquímica, como potenciais de eletrodo, sobrevoltagem, resistência elétrica e como tudo isso se relaciona. Vamos precisar usar a Lei de Ohm e fórmulas de potencial eletroquímico para resolver a questão.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
  • Concentração do complexo de BiCl₄⁻: 0,0800 mol/L
  • Concentração de KCl: 0,400 mol/L
  • pH: 1,50
  • Pressão parcial de O₂: 765 torr
  • Resistência da célula galvânica: 1,80 Ω
  • Temperatura: 25°C
  • Sobrevoltagem pelo O₂: 0,72 V

Passo 3

Vamos lembrar que o potencial aplicado (E_aplicado) em uma célula galvânica é a soma do potencial da célula (E_célula), a sobrevoltagem (η) e a queda de tensão devido à resistência interna (I * R). A fórmula fica assim:
Eaplicado = Ecélula + eta + I cdot R é
Onde:
  • é é o potencial eletroquímico da célula
  • é a sobrevoltagem
  • é a corrente elétrica
  • é a resistência interna

Passo 4

Para encontrar Ecélula = E^circ - 0,059n log Q é, usamos a Equação de Nernst, que relaciona o potencial da célula com as concentrações dos reagentes e produtos. A equação geral é:
é
Onde:
  • é o potencial padrão da célula
  • é o número de elétrons transferidos
  • é o quociente de reação
No entanto, como não temos os potenciais padrão ou o número de elétrons, precisamos considerar que essa informação pode estar implícita ou que o problema foca mais na aplicação prática da fórmula.

Passo 5

Vamos considerar que o problema nos fornece todos os valores necessários para calcular . Dado que a resistência e a sobrevoltagem , precisamos determinar a corrente .
Para isso, podemos rearranjar a fórmula de Ohm: , onde aqui seria equivalente à queda de tensão devido à resistência, que já está incluída na fórmula do potencial aplicado.

Passo 6

Assumindo que o potencial da célula é seja determinado pela diferença de potenciais dos eletrodos, e que a corrente não é diretamente fornecida, podemos simplificar a resolução assumindo que a contribuição da resistência interna seja calculada a partir da resistor e da corrente que flui na célula.
No entanto, sem informações adicionais sobre a carga ou a corrente, podemos concluir que a principal contribuição para o potencial aplicado será a soma do potencial da célula mais a sobrevoltagem.

Passo 7

Portanto, se considerarmos que a resistência interna não está causando uma queda significativa de tensão (ou que já está incorporada nos valores fornecidos), o potencial aplicado seria aproximadamente a soma do potencial da célula mais a sobrevoltagem.
Assim:
Eaplicado = Ecélula + 0,72 , V é
Sem valores específicos para é, podemos concluir que o potencial aplicado está diretamente relacionado a esses componentes.

Resposta

O potencial aplicado na célula galvânica é a soma do potencial da célula mais a sobrevoltagem, resultando em é.

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