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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 13.1 - Ex. 45

13.45- Um eletrodo de estanho em uma solução 0,015   M de S n N O 3 2   ( a q ) está ligado a um eletrodo de hidrogênio em que a pressão de H 2 é 1,0   b a r . Se o potencial de célula de 0,061   V , em 25   ° C , qual será o p H do eletrólito no eletrodo de hidrogênio ?

Passo 1

Oi, galerinha! Primeira coisa que temos que fazer é ver quem oxida e quem reduz pelos potencias de redução. Olhando a tabelinha temos:

S n 2 + /   S n         E °   =   - 0,14   V

  H +   /     H 2       E ° =   0  

Como o hidrogênio tem maior potencial de redução ele irá reduzir e, consequentemente, o estanho irá oxidar. Então as semi-reações ficam assim:

R e d u ç ã o :   2   H +   ( a q )   + 2   e - →   H 2   ( g )  

O x i d a ç ã o :   S n   ( s )     →   S n 2 +   ( a q )   +   2   e -

Agora vamos pelo potencial achar as concentrações!

Passo 2

Bom, vamos usar essa fórmula para descobrir a concentração de hidrogênio na solução:

E = E ° - 0,0592   V   n log ⁡ Q

Onde   n é o numero de elétrons envolvidos nas semi-reações, ou seja, n = 2

Lembrando que Q é dado por:

Q =   S n N O 3 2   p H 2 N O 3 2   H + 2

onde as concentrações são as seguintes:

  S n N O 3 2 =   0,015   M

[   N O 3 ]   =   2   [     S n N O 3 2 ]   =   0,03   M  

p H 2   =   1   b a r   =   1   a t m  

Agora, vamos calcular quanto vale Q :

0,061 = 0,14 - 0,0592 2 log ⁡ Q

- 0,158 =   - 0,0592 log ⁡ Q  

2,67 = log ⁡ Q

Q = 466,5

Substituindo valor encontrado em Q, temos que :

466,5 = 0,015 0,03 2 H + 2

[ H + ]   =   0,19   m o l / L

Passo 3

Agora que achamos a concentração de H + podemos calcular o p H

p H   =   - l o g   [ H + ]

  p H   =   0,72

Resposta

0,72

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