Qual é o potencial de eletrodo para uma semi-célula que consiste de um eletrodo de Cd imerso em uma solução 0,0150 mol L^-1 de íons Cd^2+ ?
Dados: Cd^2+ (aq)+2 e^- rightarrows Cd(s) E^circ=-0,403 V

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Queremos descobrir o potencial de eletrodo de uma semi-célula que tem um eletrodo de Cádmio (Cd) imerso em uma solução com 0,0150 mol/L de íons Cd²⁺. Para isso, vamos usar a Equação de Nernst, que nos ajuda a calcular o potencial real do eletrodo considerando a concentração dos íons na solução.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a Equação de Nernst para uma reação de redução:
E = E^circ - 0,05916n log Q
Aqui:
  • é o potencial do eletrodo que queremos encontrar.
  • é o potencial padrão do eletrodo.
  • é o número de elétrons transferidos na reação (no caso, 2).
  • é o quociente de reação, que para essa reação é a concentração dos íons Cd²⁺.

Passo 3

Vamos identificar os valores que temos:
  • (fornecido na questão).
  • (porque na equação Cd²⁺ + 2e⁻ ↔ Cd, 2 elétrons são transferidos).
  • .
Agora, substituímos esses valores na equação de Nernst.

Passo 4

Substituindo os valores na equação:
E = -0,403 , V - 0,059162 log (0,0150)
Vamos calcular o termo .

Passo 5

Primeiro, calculamos o logaritmo:
log(0,0150) approx -1,8239
Agora, multiplicamos por 0,059162 times (-1,8239) approx -0,05388 :

Passo 6

Agora, substituímos de volta na equação do potencial:
E = -0,403 , V - 0,05388 , V = -0,45688 , V
Arredondando para três casas decimais, temos:

Resposta

O potencial do eletrodo é -0,457 V.

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