Beleza, vamos lá! Você me pediu para calcular o potencial real de uma célula eletroquímica em 100°C. O problema envolve reações de transferência de elétrons entre íons de ferro e prata em solução aquosa. Para resolver isso, vamos usar a Equação de Nernst, que nos ajuda a determinar o potencial da célula considerando as concentrações dos íons envolvidos e a temperatura.
Passo 2
Primeiro, precisamos identificar as duas semi-reações que ocorrem na célula. Temos:
Meia-reação de redução da prata:
O potencial padrão dessa reação () é +0,80 V.
Meia-reação de oxidação do ferro:
O potencial padrão dessa reação () é -0,77 V.
Passo 3
Agora, vamos montar a reação global da célula e determinar o potencial padrão da célula (é). A reação completa é:
O potencial padrão da célula é a diferença entre os potenciais de redução do cátodo e do ânodo:
éáâ
Passo 4
Agora vamos aplicar a Equação de Nernst para encontrar o potencial real da célula a 100°C. A equação é:
Onde:
é o potencial real da célula.
é o potencial padrão da célula.
é a constante dos gases (8,314 J/mol·K).
é a temperatura em Kelvin.
é o número de mols de elétrons transferidos (neste caso, 1).
é a constante de Faraday (96485 C/mol).
é o quociente de reação.
Primeiro, vamos converter a temperatura para Kelvin:
O quociente de reação é:
Agora, substituindo na equação de Nernst:
Primeiro, calculamos :
Agora, calculando a segunda parte:
Finalmente:
Resposta
O potencial real da célula a 100 °C é aproximadamente 1,28 V.