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
. Os seguintes potenciais são obtidos quando o tampão é substituído por soluções desconhecidas:
(a)
Calcule o pH das soluções desconhecidas (a) usando a relação entre o potencial medido e o pH .
(a)
Calcule o pH das soluções desconhecidas (a) usando a relação entre o potencial medido e o pH .
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A gente tem um eletrodo de vidro que mede o pH de soluções. Sabemos que, num tampão padrão de pH 7, o potencial medido é 0,0000 V. Agora, quando esse eletrodo é colocado numa solução desconhecida, o potencial é de 0,1980 V. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é o pH dessa solução desconhecida usando a relação entre potencial e pH.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a relação entre o potencial elétrico medido (V) e o pH da solução. Essa relação é dada pela equação de Nernst para eletrodos de vidro, que, simplificada para nosso caso, fica assim:
Aqui:
-
é o potencial medido na solução desconhecida. -
é o potencial no pH padrão (já sabemos que é 0,0000 V). -
é o pH do tampão padrão, que é 7,000.
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores que já conhecemos na equação. Queremos encontrar o pH desconhecido (
) quando o potencial medido (
) é 0,1980 V.
Passo 4
Vamos isolar o
na equação. Primeiro, subtraímos 0,0000 de ambos os lados, que na verdade não muda nada, já que é zero. Então temos:
Para encontrar
, dividimos ambos os lados por 0,05916:
Calculando a divisão:
Passo 5
Agora, basta somar 7 em ambos os lados para encontrar o pH desconhecido:
Resposta
O pH da solução desconhecida é aproximadamente 10,35.
Exercícios relacionados
Qual das seguintes afirmações corretamente descreve a função e características dos diferentes tipos de eletrodos utilizados na potenciometria?
A) Eletrodos de tipo são eletrodos metálicos onde o potencial é baseado na reação de oxidação ou redução do metal com a solução.
B) Eletrodos de tipo são eletrodos de membrana usados para medir a concentração de íons específicos, como pH .
C) Eletrodos de tipo são eletrodos metálicos que possuem uma membrana e são usados para medir a atividade de íons específicos.
D) Eletrodos de membrana são eletrodos de tipo que medem a condutividade elétrica das soluções sem necessidade de uma membrana seletiva.
E) Eletrodos de tipo são eletrodos de referência que possuem uma solução saturada de sal e são usados para fornecer um potencial constante.
A) Eletrodos de
B) Eletrodos de
C) Eletrodos de
D) Eletrodos de membrana são eletrodos de
E) Eletrodos de
Qual das seguintes afirmações é verdadeira sobre o eletrodo de referência na potenciometria?
A) O eletrodo de referência deve ter um potencial variável para calibrar a célula.
B) O eletrodo de referência deve ter um potencial constante e conhecido.
C) O eletrodo de referência não precisa ser estável ao longo do tempo.
D) O eletrodo de referência é usado para medir a concentração do íon analisado.
E) O eletrodo de referência é o eletrodo onde ocorre a reação redox principal.
A) O eletrodo de referência deve ter um potencial variável para calibrar a célula.
B) O eletrodo de referência deve ter um potencial constante e conhecido.
C) O eletrodo de referência não precisa ser estável ao longo do tempo.
D) O eletrodo de referência é usado para medir a concentração do íon analisado.
E) O eletrodo de referência é o eletrodo onde ocorre a reação redox principal.
Considere os seguintes elementos:
e Ge . Qual elemento possui a menor segunda energia de ionização? Que elemento possui a maior segunda energia de ionização?
Para os seguintes grupos de elementos, coloque-os em ordem decrescente de raio atômico:
a)
a)