Uma solução contend de sulfato de ferro (II) foi titulada com uma solução de , em meio de . Dados: . Calcule o potencial da célula após a adição de nos seguintes volumes:

Passo 1

Resumo do enunciado:
Temos uma solução de 20,00 mL de sulfato de ferro (II) com concentração de 0,100 mol/L que está sendo titulada com uma solução de Ce de 0,040 mol/L em meio ácido (H₂SO₄ 1,0 mol/L). Precisamos calcular o potencial da célula após a adição de Ce em determinados volumes.
Conteúdo da matéria: Reações redox, potenciais de eletrodo, titulação redox, equação de Nernst.
O que vamos precisar: Concentrações das soluções, volumes adicionados, potenciais padrão das semirreações e a equação de Nernst para calcular o potencial da célula.

Passo 2

Identificar as semirreações e seus potenciais padrão:
  1. Redução do Fe³⁺ a Fe²⁺:
  2. Redução do Ce⁴⁺ a Ce³⁺:

Passo 3

Determinar o agente oxidante e o agente redutor:
  • Agente Oxidante: É a espécie que vai oxidar o outro reagente. Aqui, Ce tem um potencial padrão maior, então ele será o agente oxidante.
  • Agente Redutor: Será a espécie que perde elétrons. Neste caso, Fe será oxidado a Fe .

Passo 4

Escrever a reação global de oxirredução:

Passo 5

Calcular a quantidade de mols de Fe²⁺ na solução inicial:
çã

Passo 6

Determinar a quantidade de mols de Ce⁴⁺ necessária para reagir completamente com Fe²⁺:
A reação ocorre em proporção 1:1, portanto:

Passo 7

Calcular o volume de solução de Ce⁴⁺ necessário para fornecer 0,0020 mol:
çã

Passo 8

Determinar o potencial padrão da célula (E°cell):
áâ

Passo 9

Aplicar a equação de Nernst para calcular o potencial da célula:
Onde:
  • (número de elétrons transferidos)

Passo 10

Determinar as concentrações das espécies após a adição de Ce⁴⁺ e calcular Q:
Para cada volume específico de Ce adicionado, calcular:
  1. Quantidade de Ce adicionada.
  2. Quantidade de Fe que reage.
  3. Concentrações finais de todas as espécies.
  4. Valor de Q.

Resposta

Não é possível calcular o potencial da célula sem os volumes específicos de Ce adicionados. Por favor, forneça os volumes para que possamos concluir o cálculo.

Exercícios relacionados

Calcule o potencial de uma célula eletroquímica com e Ni( um compartimento e no outro compartimento. Um condutor externo liga os dois eletrodos e uma ponte salina de KCl liga as duas soluções. Dados: e e
Considere a titulação de de solução de com uma solução de EDTA . Calcule pCa para os seguintes volumes de titulante: (d) . (R: 2, )
Considere a titulação de de solução de com uma solução de EDTA . Calcule pCa para os seguintes volumes de titulante: (b) ;
Considere a titulação de de solução de com uma solução de EDTA . Calcule pCa para os seguintes volumes de titulante: © ;