Um eletrodo íon-seletivo para
foi desenvolvido e os estudos levaram a seguinte resposta:
0,112 - 0,0289pCa. Este eletrodo foi introduzido em uma solução registrando-se o potencial de
contra ECS (
). Calcule a concentração de cálcio (considere
).
Passo 1
Vamos resolver um exercício de eletroquímica onde precisamos encontrar a concentração de íons de cálcio (
) em uma solução. Para isso, vamos usar a resposta de um eletrodo íon-seletivo desenvolvido especificamente para
. Vamos precisar entender como relacionar os potenciais elétricos medidos com a concentração de cálcio usando a equação fornecida pelo eletrodo.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar a equação de resposta do eletrodo que foi dada:
Aqui,
é o potencial medido pelo eletrodo, e
é o logaritmo negativo da concentração de cálcio, definido como:
Nossa missão é encontrar
, a concentração de cálcio na solução.
Passo 3
O problema também nos dá o potencial medido na solução, que é
contra o eletrodo de referência ECS, cujo potencial é
. Além disso, precisamos considerar o potencial de junção
.
Passo 4
Para relacionar esses potenciais, usamos a seguinte equação:
Substituindo os valores conhecidos:
Passo 5
Agora, vamos isolar
:
Passo 6
Com o valor de
encontrado, substituímos na equação de resposta do eletrodo para encontrar
:
Resolvendo para
:
Resposta
A concentração de cálcio na solução é aproximadamente
.