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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 19.Questões e Problemas - Ex. 7cd

Calcule os potenciais das seguintes células. Indique se a reação se processará espontaneamente na direção considerada (oxidação à esquerda, redução à direita) ou se uma fonte de voltagem externa é necessária para forçar a reação a ocorrer.

  1. P b P b 2 + 0.1393   m o l   L - 1 | C d 2 + 0.0511   m o l   L - 1 | C d
  2. Z n Z n 2 + 0.0364   m o l   L - 1 |   T I 3 9.06 × 10 - 3   m o l   L - 1 T I + 0.0620   m o l   L - 1 | P t
  3. P t ,   H 2 ( 765   t o r r ) |   H C I 1,00 × 10 - 4 m o l   L - 1 | |   N i 2 + 0.0214   m o l   L - 1 | N i
  4. P b P b I 2 s a t , I - 0.0120   m o l   L - 1 H g 2 + 4.59 × 10 - 3 m o l   L - 1 | H g
  5. P t ,   H 2 ( 1,00   a t m ) | N H 3 0.438   m o l   L - 1 ,   N H 4 + 0.379   m o l   L - 1 | | E P H
  6. P t T i O 2 + 0.0790   m o l   L - 1 ,   T i 3 + 0.00918   m o l   L - 1 ,   H + 1.47 × 10 - 2   m o l   L - 1 | V O 2 0.1340   m o l   L - 1 ,   V 3 0.0784   m o l   L - 1 ,   H + 0.0538   m o l   L - 1 | P t

Passo 1

Falaiii meus amores, cêis tão suave?

Bora pra mais uma??

Então, encostaa!!

c) O potencial da seguinte célula deve ser calculado:

P P t ,   H 2 ( 765   t o r r ) |   H C l 1.00 × 10 - 4   M → N i 2 + 0.0214   M | N i

Nos casos de gases, considera-se termos de pressão e para torna-lo sem unidade, é dividido por unidade de pressão parcial,

p 0 = 760   t o r r   o r   1   a t m

Então,

p h 2 p 0 = 765   t o r r 760   t o r r = 1.0066

Concentração de íons de chumbo, H + = 1.00 × 10 - 4 M

Concentração de íons de chumbo, N i 2 + = 0.0214   M

Meias reações ocorrendo

N i 2 + + 2 e - → N i           E d i r e i t a 0 = - 0.250   V

2 × H + + e - → 1 2 H 2                   E e s q u e r d a 0 = 0.0   V

Subtraia as duas equações acima:

N i 2 + + H 2 → N i + 2 H +

E c e l 0 = - 0.250 V - 0.0 V

= - 0.250   V

Numéro de elétrons envolvidos, n = 2

O potencial da célula é dado como:

E c e l = E c e l 0 - 0.0592   V n log ⁡ H + 2 N i 2 + × p H 2 p 0

= - 0.250   V - 0.0592   V 2 log ⁡ 1.00 × 10 - 4 2 0.0214 × 1.0066

= - 0.250   V - 0.0296   V log ⁡ 4.642 × 10 - 7

= - 0.250   V - 0.0296   V × - 6.3333

= - 0.250   V + 0.1875   V

E c e l l = - 0.062   V

E c e l = n e g a t i v a

Portanto, o potencial da célula é - 0.062   V e, portanto, a reação não e espontânea, e uma fonte de tensão externa é necessária para forçar a reação a ocorrer.

Passo 2

d) O potencial da seguinte célula deve ser calculado:

P b P b I 2 s a t , I - 0.0120   m o l   L - 1 H g 2 + 4.59 × 10 - 3 m o l   L - 1 | H g

Concentração de íons, I - = 0.0120   M

Concentração de íons, H g 2 + = 4.59 × 10 - 3   M

Meias reações ocorrendo

H g 2 + + 2 e - → H g

E d i r e i t o 0 = 0.854   V

P b I 2 + 2 e - → P b + 2 I -

E e s q 0 = - 0 . 365   V

Subtrair as duas equações acima:

H g 2 + + P b + 2 I - → H g + P b I 2

E c e l 0 = 0.854   V - - 0.365   V

= 1.219     V

Passo 3

Numero de elétrons envolvidos, n = 2

O potencial da célula é dado como:

E c e l = E c e l 0 - 0.0592 V n log ⁡ 1 I - H g 2 +

= 1.219   V - 0.0592 V 2 log ⁡ 1 0.0120 2 × 4.59 × 10 - 3  

= 1.219 - 0.0296   V log ⁡ ( 1 6.61 × 10 - 7 )

= 1.219 - 0.0296   V × ( 6.180 )

= 1.219   V - 0.183     V

E c e l l = 1.036   V

E c e l = p o s i t i v a

Portanto, o potencial da célular é 1 . 036   V e, portanto, a reção é espontânea .

Resposta

c) Portanto, o potencial da célula é - 0.062   V e, portanto, a reação não e espontânea, e uma fonte de tensão externa é necessária para forçar a reação a ocorrer.

d) Portanto, o potencial da célular é 1 . 036   V e, portanto, a reção é espontânea .

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