Nesta tarefa, precisamos calcular valores de pH e atividades de íons de hidrogênio quando o tampão é substituído por soluções desconhecidas de determinado potencial. Para fazer isso, podemos usar a equação 21-21 que combina valor de pH, potencial e constante de equilíbrio.

A Equação 21-21 para calcular o valor de pX onde X é o cátion ou ânion na célula é:

Como podemos ver pela notação na tarefa, o cátion presente na célula é um íon de hidrogênio (). Portanto, podemos escrever a equação assim:

Podemos inserir os dados da questão na equação 21-21:

Agora, podemos reorganizar a equação por multiplicação cruzada:

Como calculamos a constante de equilíbrio, podemos usar a equação 21-21 para calcular o pH:

Agora podemos usar a seguinte equação para calcular a atividade do íon hidrogênio a partir do pH:

Multiplique a equação por -1:

Use a seguinte expressão logarítmica para organizar a equação:

A partir disso, a atividade do íon hidrogênio é:

Insira o valor de pH da etapa anterior:



Passo 2

2. Calcule o pH da célula se o potencial for 0.2011 V:



Use a mesma equação da tarefa a) para calcular a atividade do íon hidrogênio se o pH for 4.14:



3. Para calcular o pH e a atividade do íon hidrogênio em caso de potencial de junção, basta adicionar o valor positivo e negativo do potencial de junção ao valor do potencial inicial. A faixa de potencial na célula para a tarefa a) é então:

Agora podemos calcular a faixa de valores de pH e atividade de íons para a tarefa a). Para , pH é

Para

Para , a atividade do íon hidrogênio é:

Para , a atividade do íon hidrogênio é: