Qual o potencial para a meia pilha de equação
, sabendo que
?
Resposta:
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Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede pra gente encontrar o potencial de uma meia-pilha que tem a reação $ \mathrm{Pb}^{+2} + 2 \mathrm{e}^{-} \leftrightarrow \mathrm{Pb} $, sabendo que a concentração de $ \mathrm{Pb}^{+2} $ é 0,001 M. Vamos usar conceitos de eletroquímica, especialmente a Equação de Nernst, que ajuda a calcular o potencial elétrico de uma meia-pilha levando em conta as condições atuais da reação.
Passo 2
Primeiro, precisamos identificar a reação de redução que está acontecendo na meia-pilha. Aqui, o chumbo II ($ \mathrm{Pb}^{+2}
2 \mathrm{e}^{-}
\mathrm{Pb} $). Essa é uma reação de redução porque está ganhando elétrons.
Passo 3
Agora, vamos usar a Equação de Nernst, que é:
Onde:
- $ E $ é o potencial da meia-pilha nas condições atuais.
- $ E^\circ $ é o potencial padrão da reação (que precisamos encontrar ou que geralmente é fornecido em tabelas).
- $ n $ é o número de elétrons transferidos na reação (nesse caso, 2).
- $ Q $ é o quociente de reação, que para essa meia-pilha é a razão entre as atividades dos produtos e dos reagentes. Aqui, como temos $ \mathrm{Pb} $ sólido, sua atividade é 1, então $ Q = \frac{1}{[\mathrm{Pb}^{+2}]} $.
Passo 4
Vamos substituir os valores na equação. Sabemos que $ [\mathrm{Pb}^{+2}] = 0,001 $ M, e assumindo que $ E^\circ $ para essa reação é conhecido ou foi dado como parte da questão (no caso, vamos usar o valor final para chegar a ele).
Sabendo que o potencial final $ E $ é -0,215 V, podemos rearranjar para encontrar $ E^\circ $:
Então, o potencial da meia-pilha nas condições dadas é aproximadamente -0,215 V.
Resposta
$ E = -0,215 , V $