Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 22.Questões e Problemas - Ex. 17

Calcule o potencial teórico, a 25 °C, necessário para iniciar a deposição de (a) cobre, a partir de uma solução que é 0,150 mol L1 em Cu2, tamponada a pH 3,00. O oxigênio é formado no ânodo a 1,00 atm. (b) estanho, a partir de uma solução que é 0,120 mol L1 em Sn2, tamponado a pH 4,00. O oxigênio é formado no ânodo a 770 torr. (c) brometo de prata em um ânodo de prata, a partir de uma solução que é 0,0864 mol L1 em Br, tamponada a pH 3,40. O hidrogênio é formado no cátodo a 765 torr. (d) Tl2O3, a partir de uma solução que é 4,00 103 mol L1 em Tl, tamponada a pH 8,00. A solução também é 0,010 mol L1 em Cu2, que atua como um despolarizador do cátodo para o processo

Passo 1

Nesta tarefa, precisamos calcular o potencial teórico de quatro células diferentes usando a equação de Nernst e a equação 19-1

Como podemos ver na tarefa, o eletrodo cobre é o cátodo e o eletrodo oxigênio é o ânodo. O cátodo é a célula direita e o ânodo é a célula esquerda. Encontre as semirreações no Apêndice 5 e seus potenciais de redução padrão:

Agora podemos calcular o potencial de cada célula usando a equação de Nernst. A equação geral de Nernst é:

onde E° é o potencial de redução padrão da célula, [C] e [D] são concentrações de produtos, c e d são coeficientes estequiométricos de produtos, [A] e [B] são concentrações de reagentes, e a e b são coeficientes estequiométricos de reagentes

Agora podemos usar a equação de Nernst e a reação de redução da célula direita (cátodo) para calcular seu potencial:

Passo 2

Insira os dados da etapa anterior e calcule o potencial da célula direta:

Agora podemos usar a equação de Nernst e a reação de redução da célula esquerda (ânodo) para calcular seu potencial:

Insira os dados da etapa anterior e calcule o potencial da célula esquerda:

Agora podemos usar a Equação 19-1 para calcular o potencial teórico da célula da tarefa a):

Como podemos ver na tarefa, o eletrodo de estanho é o cátodo e o eletrodo de oxigênio é o ânodo. O cátodo é a célula direita e o ânodo é a célula esquerda. Encontre as semi-reações no Apêndice 5 e seus potenciais de redução padrão:

Agora podemos usar a equação de Nernst e a reação de redução da célula direita (cátodo) para calcular seu potencial:

Insira os dados da etapa anterior e calcule o potencial da célula certa:

Agora podemos usar a equação de Nernst e a reação de redução da célula esquerda (ânodo) para calcular seu potencial:

Insira os dados da etapa anterior e calcule o potencial da célula esquerda:

Agora podemos usar a Equação 19-1 para calcular o potencial teórico da célula da tarefa b):

Passo 3

Como podemos ver na tarefa, eletrodo de hidrogênio é o cátodo e eletrodo de brometo de prata é o ânodo. O cátodo é a célula direita e o ânodo é a célula esquerda. Encontre as semirreações no Apêndice 5 e seus potenciais de redução padrão:

Agora podemos usar a equação de Nernst e a reação de redução da célula direita (cátodo) para calcular seu potencial:

Insira os dados da etapa anterior e calcule o potencial da célula certa:

Agora podemos usar a equação de Nernst e a reação de redução da célula esquerda (ânodo) para calcular seu potencial:

Insira os dados da etapa anterior e calcule o potencial da célula esquerda:

Agora podemos usar a Equação 19-1 para calcular o potencial teórico da célula da tarefa c):

Como podemos ver na tarefa, eletrodo de cobre é o cátodo e eletrodo de tálio é o ânodo. O cátodo é a célula direita e o ânodo é a célula esquerda. Encontre as semirreações no Apêndice 5 e seus potenciais de redução padrão: