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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 22.Questões e Problemas - Ex. 23

Uma solução é 0,150   m o l   L - 1 em C o 2 + e 0,0750   m o l   L - 1 em C d 2 + :

  1. Calcule a concentração de C o 2 + na solução quando o cádmio começa a se depositar.
  2. Calcule o potencial do cátodo necessário para diminuir a concentração de C o 2 + para 1,00 ∙ 10 - 5   m o l   L - 1 .
  3. Com base nos itens (a) e (b), pode-se separar quantitativamente o C o 2 + do C d 2 + ?

Passo 1

Olá galerinha, espero que estejam todos bem! Vamos lá.

As meia-reações e os potenciais de eletrodo padrão para o cádmio e o cobalto são:

C d 2 + + 2 e - ⇌ C d s                                                           E C d 2 + / C d = - 0 , 403   V

C o 2 + + 2 e - ⇌ C o s                                                             E C o 2 + / C o = - 0,277   V  

Pelo enunciado temos:

C o 2 + = 0 , 1 50   m o l / L ;

[ C d 2 + ] = 0,0 75 0   m o l / L .

O potencial para o eletrodo de cádmio:

E C d 2 + / C d 0 = E 0 - 0,0592 2 ∙ log ⁡ 1 C d 2 + = - 0 , 403 - 0,0592 2 ∙ log ⁡ 1 0,0 75 0

E C d 2 + / C d 0 = - 0 , 436   V

Queremos descobrir a concentração de cobalto no início da deposição do cádmio, então:

C o 2 + = 1 10 ( E C o 2 + / C o - E C d 2 + / C d 0 ) ∙ 2 0,0592 = 1 10 ( - 0 , 277 - ( - 0 , 436 ) ) ∙ 2 0,0592

C o 2 + = 4,2 ∙ 10 - 6   m o l / L

Passo 2

para C o 2 + = 1,00 ∙ 10 - 5   m o l   L - 1 , o potencial será:

E C o 2 + / C o 0 = E 0 - 0,0592 2 ∙ log ⁡ 1 C o 2 + = - 0 , 277 - 0,0592 2 ∙ log ⁡ 1 1,00 ∙ 10 - 5

E C o 2 + / C o 0 = - 0,4 25   V

Passo 3

(c) Não podemos realizar uma separação quantitativa com base nos resultados, pois o potencial do cátodo está entre - 0 , 425 e   - 0 , 436   V .

Até mais galerinha!

Resposta

  1. C o 2 + = 4,2 ∙ 10 - 6   m o l / L .
  2. E C o 2 + / C o 0 = - 0,425   V .

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