O valor do potencial padrão de redução é determinado, levando-se em consideração concentração, pressão e temperatura. Sabe-se também que há variação no valor do potencial da semirreação quando há variação na concentração das espécies que constituem a semirreação. Quando isso ocorre, a equação de Nernst pode ser utilizada para calcular a diferença de potencial para os valores de diferentes concentrações.
a) Pede-se definir os termos
, considerando que em termos gerais temse a equação reduzida como:
.
a) Pede-se definir os termos
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A gente precisa definir alguns termos que aparecem na equação de Nernst:
,
,
e
. Essa equação é usada para calcular a diferença de potencial elétrico em reações de redução quando as concentrações das espécies químicas mudam. Para isso, a gente precisa entender cada um desses termos que aparecem na fórmula geral:
Vamos lá, passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre
. Esse símbolo representa o potencial padrão de redução. É basicamente a tendência que uma espécie tem de ganhar elétrons quando todas as condições estão em estado padrão (como concentração de 1 Molar, pressão de 1 atmosfera e temperatura de 25°C). É como uma referência para comparar o quão “forte” uma espécie é em aceitar elétrons.
Passo 3
Agora, vamos definir
. Esse é o potencial de redução real, ou seja, o potencial medido na situação específica da reação, onde as concentrações, pressão ou temperatura podem não estar nas condições padrão. Ele pode variar dependendo dessas condições.
Passo 4
Seguimos para
. Esse termo representa o número de elétrons transferidos na reação de redução. Em uma reação de redução, elétrons são ganhos pela espécie que está sendo reduzida, e
nos diz quantos elétrons estão sendo transferidos nessa troca.
Passo 5
Por fim, temos
. Esse símbolo é para a quociente de reação, que é uma medida das concentrações dos reagentes e produtos no momento considerado. Basicamente,
nos diz o quanto a reação está avançada nas condições dadas.
Resposta
Resumindo:
-
: Potencial padrão de redução, a tendência de redução em condições padrão. -
: Potencial de redução real nas condições atuais da reação. -
: Número de elétrons transferidos na reação de redução. -
: Quociente de reação, representando as concentrações dos reagentes e produtos no momento.
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. A capacitância da camada difusa é uma função da espessura (L) e é dada pela equação:
b) Qual capacitância domina a capacitância total?
Determine os potenciais de equilíbrio padrão para o
, sabendo-se que as variações das energias livres padrão das correspondentes reações de oxidação são
e
, respectivamente.
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ELETRODO I: placa de chumbo metálico mergulhada em uma solução aquosa de nitrato de chumbo.
ELETRODO II: sulfato de chumbo sólido prensado contra uma
Nas condições padrão, o potencial de cada um destes eletrodos, em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio, é
ELETRODO I
.
ELETRODO II$).
c) A concentração de aumenta ou diminui no eletrodo I? E no eletrodo II?
ELETRODO I: placa de chumbo metálico mergulhada em uma solução aquosa
ELETRODO II: sulfato de chumbo sólido prensado contra uma
Nas condições padrão, o potencial de cada um destes eletrodos, em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio, é
c) A concentração de
Escreva sobre os três tipos de transporte de massa em solução.