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.
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.
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.
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.