Para a titulação de
de solução de
0,05000
com soluções de
0,1000
ácido sulfúrico 1,0
. Calcular o potencial do sistema após a adição dos seguintes volumes de titulante: 0,
; 25,00; 26,00. R: indeterminado; 0,73; 0,78; 1,11;
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de titulação redox envolvendo íons
e
. A gente vai precisar entender um pouco sobre reações de oxirredução e como calcular o potencial de eletrodo usando a equação de Nernst. Vamos usar as concentrações das soluções e os volumes adicionados para achar o potencial do sistema nos pontos indicados.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as semireações de redução e oxidação envolvidas. No caso, o íon
vai ser oxidado a
, e o íon
vai ser reduzido a
. As semireações são:
Passo 3
Agora, vamos balancear os elétrons para termos uma reação completa. Como a reação de
libera 1 elétron e a de
consome 1 elétron, já está balanceada. A reação global é:
Passo 4
Vamos calcular as quantidades de mols presentes inicialmente. Para
:
Para
, como vamos adicionar volumes variados, faremos isso aditivo a cada etapa.
Passo 5
Vamos aplicar a equação de Nernst para calcular o potencial em cada ponto de adição:
Onde:
-
é o potencial padrão da célula. -
é o número de elétrons transferidos (neste caso, 1).
Passo 6
Vamos considerar os diferentes volumes de titulante adicionados e calcular as concentrações após cada adição.
-
Volume 0,00 mL: Nenhuma adição, então ainda temos apenas
. O potencial é indeterminado porque não há reação ocorrendo. -
Volume 5,00 mL: Calculamos os mols de
adicionados e ajustamos as concentrações. -
Volume 15,00 mL: Repetimos o cálculo com 15,00 mL adicionados.
-
Volume 25,00 mL: Fazemos de novo para 25,00 mL.
-
Volume 26,00 mL: E finalmente para 26,00 mL.
Passo 7
Após fazer todos os cálculos de concentração e aplicar a equação de Nernst para cada volume, obtemos os potenciais correspondentes:
Resposta
Indeterminado;
;
;
;