Titulação de
de solução de
com solução de
. Considere a temperatura da titulação como sendo
. Escreva a reação balanceada da titulaçāo e calcule o potencial para os seguintes volumes de
adicionado: 20,0; 25,0;
. ( 2,0 pontos)
Passo 1
Beleza, vamos resolver uma titulação onde temos
de uma solução de
com concentração de
sendo titulada com uma solução de
de
. O principal conteúdo aqui é a reações redox e o cálculo do potencial eletroquímico durante a titulação. Precisaremos balancear a reação, calcular as quantidades de reagentes e usar a equação de Nernst para achar os potenciais em diferentes volumes de
adicionados.
Passo 2
Primeiro, vamos balancear a reação redox entre
e
. Olhando para as semi-reações fornecidas:
Para combinar essas duas semi-reações, precisamos que o número de elétrons seja igual. Já que cada reação envolve 1 elétron, podemos simplesmente subtrair a segunda da primeira:
Essa é a reação balanceada da titulação.
Passo 3
Agora, vamos calcular o potencial eletroquímico para os volumes de
adicionados:
,
e
. Para isso, usamos a equação de Nernst, que relaciona o potencial de eletrodo com as concentrações dos reagentes e produtos:
Onde:
-
é a diferença entre os potenciais padrão das semi-reações: -
(número de elétrons transferidos)
Primeiro, vamos calcular as moles de
adicionadas para cada volume:
Para cada volume:
-
: -
: -
:
Como a titulação ocorre entre
e
na proporção 1:1, vamos determinar o excesso ou a falta de algum reagente e calcular as concentrações após a reação.
Passo 4
Vamos analisar cada volume de
adicionado:
-
Para
de : - Moles de
iniciais: - Moles de
adicionados: -
é o reagente limitante. Resta : - Concentrações:
-
-
-
restante:
-
- Aplicando a equação de Nernst:
- Moles de
-
Para
de : - Moles de
adicionados: - Moles de
iniciais: - Total acrescido igual ao moles de
, atingindo o ponto de equivalência. - Neste ponto, as concentrações de
e estão na proporção exata, e o potencial é igual ao potencial padrão:
- Moles de
-
Para
de : - Moles de
adicionados: - Moles de
iniciais: - Agora,
é o reagente limitante. Resta : - Concentrações:
-
-
restante: -
-
- Aplicando a equação de Nernst:
- Moles de
Resposta
Os potenciais eletroquímicos para os volumes de
adicionados são:
- 20,0 mL:
- 25,0 mL:
- 30,0 mL: