A seguinte célula foi usada para determinação de pCrO 4
Calcule , se o potencial de célula for igual a - . (Em cada caso assuma que as atividades são aproximadamente iguais às concentrações molares e que a temperatura é igual a , considere também potencial de junção desprezível)

Passo 1

Então, a gente tem um exercício de Química Eletroquímica onde precisamos calcular o valor de usando o potencial da célula fornecido, que é . Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de potenciais de eletrodo, a equação de Nernst e como relacionar esses elementos para encontrar a concentração de . Vamos lá!

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as semirreações envolvidas na célula eletroquímica. A célula dada é:
Aqui, temos o eletrodo de prata ( ) e o eletrodo de . As semirreações padrão para e são:
Para o eletrodo de prata:
Para o eletrodo de :

Passo 3

Agora, vamos determinar qual eletrodo está sendo oxidado e qual está sendo reduzido. O potencial padrão de redução do é maior que o do , o que indica que a prata pura ( ) está sendo oxidada, e o está sendo reduzido.
A reação global da célula é:

Passo 4

Vamos usar a equação de Nernst para relacionar o potencial da célula ( ) com a concentração de . A equação de Nernst é:
Onde:
  • é o potencial da célula.
  • é o potencial padrão da célula.
  • é a constante dos gases ( ).
  • é a temperatura em Kelvin.
  • é o número de elétrons transferidos.
  • é a constante de Faraday ( ).
  • é o quociente de reação.
Dado que a temperatura é , isso equivale a .

Passo 5

Vamos calcular o da célula. Subtraindo os potenciais padrão:
Agora, substituímos os valores na equação de Nernst. Considerando que elétrons são transferidos na reação global:
Simplificando a equação:
Multiplicando ambos os lados por :
Dividindo ambos os lados por :

Passo 6

Agora, resolvemos para :
O quociente de reação para a reação dada é:
Assumindo que a atividade de e sejam constantes e simplificando, podemos considerar que:
Agora, para encontrar :

Resposta

A calculada é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Calcule o potencial teórico das seguintes células. Em cada caso, assuma que as atividades são aproximadamente iguais às concentrações molares e que a temperatura é igual a . Considere também o potencial de junção desprezível.
Em uma célula eletroquímica com dois eletrodos, o que determina o potencial da célula?
A) A diferença entre os potenciais dos eletrodos e a temperatura.
B) A soma dos potenciais dos eletrodos e a concentração dos íons.
C) A diferença entre os potenciais dos eletrodos e a concentração dos íons.
D) A soma dos potenciais dos eletrodos e a pressão.
E) A diferença entre os potenciais dos eletrodos e o volume da solução.
Na equação de Nernst, qual é o efeito de um aumento na concentração do íon em solução?
A) O potencial da célula aumenta linearmente.
B) O potencial da célula diminui linearmente.
C) O potencial da célula aumenta de forma logarítmica.
D) O potencial da célula diminui de forma logarítmica.
E) O potencial da célula não é afetado pela concentração do íon.
Qual é a principal aplicação do eletrodo combinado de vidro na potenciometria?
A) Medir o potencial redox das soluções.
B) Determinar a condutividade de soluções aquosas.
C) Medir o pH de soluções.
D) Avaliar a concentração de íons metálicos em solução.
E) Analisar a absorção de luz em soluções.