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.
Exercícios relacionados
Uma pilha foi preparada pela imersão de um fio de cobre e de um eletrodo saturado de calomelano em uma solução
de
. O fio de Cu foi ligado ao terminal positivo de um potenciômetro, e o eletrodo de calomelano foi ligado ao terminal negativo.
Escreva a equação de Nernst para o eletrodo de cobre.
Escreva a equação de Nernst para o eletrodo de cobre.
Sobre potenciometria responda os itens abaixo:
Descreva possíveis fontes de erro na medida de pH com o eletrodo de vidro.
Descreva possíveis fontes de erro na medida de pH com o eletrodo de vidro.
Calcule o potencial-padrão para a reação
Para
.
A concentração de perclorato em uma amostra desconhecida foi determinada usando um eletrodo de fon seletivo para
e adição de padrão pontual. Uma amostra de
foi transferida para um balão volumétrico de 100 mL e diluída. Uma alíquota de
da amostra diluída foi adicionada a célula eletroquímica contendo um eletrodo de íon seletivo para
e um eletrodo de referência de calomelano saturado, sendo medido um potencial de 0,3587 V. Uma alíquota de
de uma solução padrão de
foi adicionada a amostra e o potencial foi alterado para
. Qual a concentração de
na amostra analisada?