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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 19.Questões e Problemas - Ex. 12cd

Calcule os potenciais de eletrodo do sistema no ponto de equivalência para cada reação do Problema 19-11. Empregue 0,100   m o l   L - 1 onde um valor para [ H + ] for necessário.

Passo 1

Falaaaa moçadinha, show de bola?

Como diz o Homem de ferro “Eu tenho um plano. Ataque!”

Bora atacar esse problemaaaaaaa junto comigoo.

  1. As meias reações envolvidas são:

    2. V O H 4 + 2 H + + e - → V O 2 + + 3 H 2 O ;       E 0 = 1.00   V

    Sendo assim o potencial do ponto de equivalência E e q pode ser dado como:

    E e q = E 0 - 0.0592   V log ⁡ V O 2 + V O H 4 + H + 2       ( 1 )

    A outra metade da reação envolvida é

    U O 2 2 + + 4 H + + 2 e - → U 4 + + 2 H 2 O   ;       E 0 = 0.334   V

    Sendo assim o potencial do ponto de equivalência E e q pode ser dado como:

    E e q = 2 E 0 - 0.0592   V log ⁡ U 4 + U O 2 2 + H + 4       ( 2 )

    Somando as duas expressões, iremos obter

    2 E e q + E e q = E 0 - 0.0592   V log ⁡ V O 2 + V O H 4 + H + 2 + E 0 - 0.0592   V log ⁡ U 4 + U O 2 2 + H + 4

    3 E e q = E 0 + 2 E 0 - 0.0592   V log ⁡ V O 2 + V O H 4 + H + 2 - 0.0592   V log ⁡ U 4 + U O 2 2 + H + 4

    Combinando os termos logarítmicos, iremos obter

    3 E e q = E 0 + 2 E 0 - 0.0592   V log ⁡ V O 2 + V O H 4 + H + 2 U 4 + U O 2 2 + H + 4

    E e q = E 0 + E 0 3 - 0.0592   V 3 log ⁡ V O 2 + V O H 4 + H + 2 U 4 + U O 2 2 + H + 4           3

    Na equivalência, a seguir a expressão é válida

    U 4 + = V O H 4 + 2

    U O 2 2 + = V O 2 + 2

    Passo 2

    Substituindo as expressões que tivemos, teremos

    E e q = E 0 + 2 E 0 3 - 0.0592   V 3 log ⁡ V O 2 + V O H 4 + V O H 4 + 2 V O 2 + 2

    E e q = E 0 + 2 E 0 3 - 0.0592   V × 2 log ⁡ 1 H +

    log ⁡ 1 H + = 1  

    E e q = E 0 + 2 E 0 3 - 0.0592   V × 2 log ⁡ 1 H +

    E e q = 1.00   V + 0.688     V 3 × 2 × 1

    E e q = 0 . 438   V

    Portanto, o potencial de equivalência é 0.43 8   V

    Passo 3

  2. As meias reações envolvidas são:

T i 3 + + 2 e - → T I + ;       E 0 = 1.25   V

Sendo assim o potencial do ponto de equivalência E e q pode ser dado como:

2 E e q = 2 E 0 - 0.0592   V log ⁡ T I + T i 3 +       ( 1 )

A outra metade da reação envolvida é

F e 3 + + e - → F e 2 + ;       E 0 = 0.771   V  

Sendo assim o potencial do ponto de equivalência E e q pode ser dado como:

E e q = E 0 - 0.0592   V log ⁡ F e 2 + F e 3 +       ( 2 )

Somando as duas expressões, iremos obter

3 E e q = 2 E 0 - 0.0592   V log ⁡ T I + T i 3 + + E 0 - 0.0592   V log ⁡ F e 2 + F e 3 +

3 E e q = 2 E 0 + E 0 - 0.0592   V log ⁡ T I + T i 3 + - 0.0592   V log ⁡ F e 2 + F e 3 +

Combinando os termos logarítmicos, iremos obter

3 E e q = 2 E 0 + E 0 - 0.0592   V log ⁡ T I + T i 3 + F e 2 + F e 3 +

E e q = E 0 + E 0 3 - 0.0592   V 3 log ⁡ T I + T i 3 + F e 2 + F e 3 +           3

Na equivalência, a seguir a expressão é válida

T I + = F e 3 +

T i 3 + = F e 2 + 2

Passo 2

Substituindo as expressões que tivemos, teremos

E e q = E 0 + E 0 2 - 0.0592   V 2 log ⁡ F e 2 + 2 F e 2 + 2 F e 2 + F e 3 +

E e q = 2 E 0 + E 0 3 - 0.0592   V 3 log ⁡ 1

log ⁡ 1 = 0

E e q = 2 E 0 + E 0 3

E e q = 2 × 1.25   V + 0.771     V 2

E e q = 1.090   V

Portanto, o potencial de equivalência é 1.090   V

“Às vezes é preciso aprender a correr antes de começar a andar”

Resposta

c) Portanto, o potencial de equivalência é 0.438   V

d) Portanto, o potencial de equivalência é 1.090   V

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