Uma pilha foi preparada pela imersão de um fio de cobre e de um eletrodo saturado de calomelano em uma solução
de
. O fio de Cu foi ligado ao terminal positivo de um potenciômetro, e o eletrodo de calomelano foi ligado ao terminal negativo.
Calcule o potencial da pilha.
Calcule o potencial da pilha.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma pilha feita com um fio de cobre e um eletrodo de calomelano em uma solução de
com concentração de
. A gente precisa calcular o potencial dessa pilha. Para isso, vamos usar conceitos de eletroquímica, especificamente sobre potenciais padrão de eletrodos e como calcular o potencial da pilha usando esses valores.
Passo 2
Primeiro, precisamos identificar as duas semi-reações que ocorrem na pilha: a de redução e a de oxidação. Cada eletrodo tem um potencial padrão de eletrodo (
), que nos ajuda a determinar a direção da reação espontânea.
Passo 3
Vamos considerar os potenciais padrão de eletrodo para o cobre e para o eletrodo de calomelano. Geralmente, o potencial padrão para a semirreação do cobre é:
E para o eletrodo de calomelano saturado, o potencial padrão é:
Passo 4
Agora, vamos identificar qual eletrodo vai ser o ânodo (onde ocorre a oxidação) e qual será o cátodo (onde ocorre a redução). O eletrodo com o potencial mais alto tende a ser o cátodo. Nesse caso, o cobre tem um potencial de +0,34 V e o calomelano +0,24 V. Então, o cobre será o cátodo e o calomelano será o ânodo.
Passo 5
Escrevemos as duas semi-reações:
- Cátodo (redução):
- Ânodo (oxidação):
Note que invertemos a reação do ânodo e o sinal do potencial.
Passo 6
Para encontrar o potencial da pilha (
), subtraímos o potencial do ânodo do potencial do cátodo:
Substituindo os valores:
Resposta
O potencial da pilha é de
.
Exercícios relacionados
A concentração de perclorato em uma amostra desconhecida foi determinada usando um eletrodo de fon seletivo para
e adição de padrão pontual. Uma amostra de
foi transferida para um balão volumétrico de 100 mL e diluída. Uma alíquota de
da amostra diluída foi adicionada a célula eletroquímica contendo um eletrodo de íon seletivo para
e um eletrodo de referência de calomelano saturado, sendo medido um potencial de 0,3587 V. Uma alíquota de
de uma solução padrão de
foi adicionada a amostra e o potencial foi alterado para
. Qual a concentração de
na amostra analisada?
Calcule o potencial-padrão para a reação
Para
.
Considere a seguinte célula eletroquímica:
ECS Eletrodo de vidro
(onde ECS = Eletrodo de Calomelano Saturado)
O potencial desta célula apresentou o valor de para uma solução tampão de
. A mesma célula quando usada nas amostras A e B apresentou os valores de potencial
e
, respectivamente. Qual é o pH e a atividade de íons
em cada uma das amostras?
ECS
(onde ECS = Eletrodo de Calomelano Saturado)
O potencial desta célula apresentou o valor de
Discuta as características gerais da teoria de Debye-Hückel para soluções eletrolíticas. Para isso, parta de considerações sobre as interações iônicas em solução.