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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 18.Questões e Problemas - Ex. 25

Dadas as constantes de formação

F e 3 + + Y 4 + ⇋ F e Y -                     K f = 1,3 × 10 25

F e 2 + + Y 4 + ⇋ F e Y 2 -                     K f = 2,1 × 10 14

Calculo E 0 para o processo

F e Y - + e - ⇋ F e Y 2 -

Passo 1

E ai meus queridos? Tudo certinho?

Então vem comigo que no caminho eu explicooo

Demos os valores das constantes de formação para as reações dadas,

F e 3 + + Y 4 + ⇋ F e Y -                     K f = 1,3 × 10 25

F e 2 + + Y 4 + ⇋ F e Y 2 -                     K f = 2,1 × 10 14

E F e 3 + / F e   0 = 0.771   V

Temos que descobri o potencial de eletrodo padrão, para a reação a seguir:

F e Y - + e - ⇋ F e Y 2 -

O potencial do eletrodo para uma reação de redução é dado por,

E = E 0 - 0.0592 n log ⁡ p r o d u t o r e a g e n t e s

E 0 → potencial de eletrodo padrão

p r o d u t o s → concentração de produtos

r e a g e n t e s → concentração de reagentes

n → número de elétrons passando por redução

Passo 2

Na reação dada,  F e 3 +   sofre redução, então o potencial do eletrodo para a reação dada será igual ao potencial do eletrodo da redução de  F e 3 + .

A reação que mostra redução de  F e 3 +   pode ser escrita como:

F e Y - + e - ⇋ F e Y 2 -

O potencial do eletrodo para a reação acima é dado por ,

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

Substituindo os valores , (para concentração de sólidos é considerada como 1) teremos:

E = 0.771 - 0.0592 2 log ⁡ F e 2 + F e 3 +                 ( 1 )

Passo 3

Demo, a constante de formação, para as reações dadas abaixo

F e 3 + + Y 4 + ⇋ F e Y -                     K f = 1,3 × 10 25

Isso implica

F e Y - F e 3 + Y 4 - = K f = 1.3 × 10 25

F e 3 + = 1.3 × 10 25 Y 4 - F e Y -

Agora

F e 2 + + Y 4 + ⇋ F e Y 2 -                     K f = 2,1 × 10 14

F e Y 2 - F e 2 + Y 4 - = K f = 2.1 × 10 14

F e 2 + = 2.1 × 10 14 Y 4 - F e Y 2 -

Passo 4

Substituindo os valores , teremos

E = 0.771 - 0.0592 log ⁡ 2.1 × 10 14 Y 4 - 1.3 × 10 25 Y 4 - F e Y - F e Y 2 -

F e Y 2 - = F e Y - = 1

E = 0.771 - 0.0592 log ⁡ 1 2.1 × 10 14 1 1.3 × 10 25

E = 0.771 - 0.0592 log ⁡ 2.1 × 10 14 - log ⁡ 1.3 × 10 16

log ⁡ a b = log ⁡ a - log ⁡ b

E = 0.771 - 0.0592 log ⁡ 2.1 + 14 log ⁡ 10   - ( log ⁡ 1.3 + 25 log ⁡ 10 ]

log ⁡ a × b = log ⁡ a + log ⁡ b

[ log ⁡ 10 a = a log ⁡ 10 ]

E = 0.771 - 0.0592 ( 0.322 + 14 ) - 0.114 - 25  

log ⁡ 2.1 = 0.322

log ⁡ 1 . 3 = 0 . 114

log ⁡ 10 = 1

E = 0.771 - 0.6 4

= 0.13   V

Sendo assim o potencial de eletrodo padrão, E 0 para a reação dada é 0.13   V .

Resposta

Sendo assim o potencial de eletrodo padrão, E 0 para a reação dada é 0.13   V .

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