Um eletrodo combinado de vidro é utilizado para medir o pH de soluções desconhecidas. Quando o eletrodo é imerso em um tampão padrão de , o potencial medido é de .
Explique como a calibração do eletrodo foi utilizada para determinar o pH .

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um eletrodo de vidro que mede o pH de soluções. No caso, quando esse eletrodo é colocado em um tampão padrão de pH 7, ele mostrou um potencial de 0,0000 V. Vamos entender como a calibração desse eletrodo ajuda a determinar o pH de outras soluções. Para isso, vamos precisar entender como os eletrodos de pH funcionam e como a relação entre potencial e pH é estabelecida.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o que é pH. O pH é uma medida que indica se uma solução é ácida, básica ou neutra. Ele é definido como:
onde é a concentração de íons hidrogênio na solução.

Passo 3

Agora, sobre o eletrodo de pH: ele mede a diferença de potencial elétrico que ocorre entre o interior do eletrodo e a solução onde ele está imerso. Essa diferença de potencial está relacionada à concentração de íons hidrogênio na solução.

Passo 4

A calibração do eletrodo é essencial para garantir que as medições de pH sejam precisas. No nosso caso, foi usado um tampão padrão de pH 7, que é praticamente neutro. Quando o eletrodo foi imerso nesse tampão, ele exibiu um potencial de 0,0000 V. Esse valor serve como referência, ou seja, sabemos que a 0 V corresponde a pH 7.

Passo 5

Para determinar o pH de uma solução desconhecida, o eletrodo é colocado nessa solução e o potencial é medido. Suponha que o potencial medido seja diferente de 0 V. Usando a calibração feita com o tampão de pH 7, podemos comparar esse potencial com o potencial de referência para calcular o pH da solução desconhecida.

Passo 6

A relação entre o potencial medido ( ) e o pH pode ser descrita pela equação de Nernst, que no caso do pH é:
Onde é o potencial padrão (no nosso caso, 0 V para pH 7).

Passo 7

Rearranjando a equação para encontrar o pH, temos:
Assim, ao medir o potencial da solução desconhecida, podemos calcular o pH usando essa fórmula.

Resposta

Então, ao calibrar o eletrodo de vidro com um tampão padrão de pH 7,0 que resultou em um potencial de 0,0000 V, estabelecemos uma referência. Essa calibração permite usar a relação entre o potencial medido e o pH através da equação de Nernst para determinar o pH de soluç��es desconhecidas com precisão.

Exercícios relacionados

A seguinte célula foi usada para determinação de de uma solução:
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)
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.
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Em uma célula eletroquímica com dois eletrodos, o que determina o potencial da célula?
A) A diferença entre os potenciais dos eletrodos e a temperatura.
B) A soma dos potenciais dos eletrodos e a concentração dos íons.
C) A diferença entre os potenciais dos eletrodos e a concentração dos íons.
D) A soma dos potenciais dos eletrodos e a pressão.
E) A diferença entre os potenciais dos eletrodos e o volume da solução.
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.