Sobre potenciometria responda os itens abaixo:
Descreva como se desenvolve o potencial dependente do pH através da membrana do eletrodo de vidro.
Descreva como se desenvolve o potencial dependente do pH através da membrana do eletrodo de vidro.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente descrever como o potencial que depende do pH se desenvolve através da membrana do eletrodo de vidro na potenciometria. Então, vamos precisar entender um pouco sobre potenciometria, eletrodos de vidro e como o pH influencia o potencial elétrico.
Passo 2
Primeiro, vamos falar do eletrodo de vidro. Esse eletrodo é sensível ao pH e é usado para medir a concentração de íons de hidrogênio (
) em uma solução. A membrana de vidro atua como uma barreira seletiva, permitindo a passagem desses íons dependendo do pH da solução.
Passo 3
Agora, como o pH afeta o potencial? O pH está diretamente relacionado à concentração de íons
. Quando a concentração desses íons muda, a diferença de potencial elétrico entre o interior do eletrodo e a solução externa também muda. Essa diferença de potencial é o que medimos na potenciometria para determinar o pH.
Passo 4
Para entender melhor, usamos a equação de Nernst, que relaciona a diferença de potencial (
) com a concentração de íons. No caso do eletrodo de vidro, a equação fica assim:
Aqui,
é o potencial padrão,
é a constante dos gases,
a temperatura, e
a constante de Faraday.
Passo 5
O eletrodo de vidro é praticamente inerte internamente, então a concentração de
dentro do eletrodo (
) permanece constante. Assim, a variação do potencial
depende principalmente da concentração de
na solução externa (
), que é diretamente relacionada ao pH (
).
Passo 6
Quando o pH da solução muda, isso altera a concentração de
. Por exemplo, se a solução se torna mais ácida (pH menor), a concentração de
aumenta, o que altera o logaritmo na equação de Nernst e, consequentemente, o potencial
. Esse potencial é o que o eletrodo de vidro detecta e converte em uma leitura de pH.
Resposta
Então, resumindo, o potencial dependente do pH se desenvolve através da membrana do eletrodo de vidro devido à seletividade dessa membrana para íons
. As variações na concentração desses íons na solução externa alteram o potencial elétrico medido, permitindo que o eletrodo de vidro determine o pH da solução com base na equação de Nernst.