Exercícios Resolvidos de Equação de Nernst

IQSC – USP – Lista de Eletroquímica. Questão 08.

Calcule as constantes de equilíbrio para as seguintes reações de pilhas:

a) N i ( s ) + S n ( a q ) 2 + ⇌ N i a q 2 + + S n ( s )

b) C l 2 g + 2 B r a q - ⇌ B r 2 a q + 2 C l a q -

c) F e ( a q ) 2 + + A g ( a q ) + ⇌ A g ( s ) + F e ( a q ) 3 +

Passo 1

Vamos recapitular:

Precisamos calcular o Δ E ° das pilhas e depois jogar nessa fórmula:

ln ⁡ K = n F Δ E ° R T

Pra encontrar o valor de K .

Partiu?

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

a)

a n o d o   o x i d a ç ã o :     N i s → N i a q 2 + + 2 e -               E O X I 0 = + 0,23   V

c a t o d o   r e d u ç ã o :     S n a q 2 + + 2 e - → S n ( s )               E R E D 0 = - 0,14   V

Reação global:

N i ( s ) + S n ( a q ) 2 + ⇌ N i a q 2 + + S n ( s )

Δ E ° = E O X I 0 + E R E D 0 = 0,23 + - 0,14 = + 0,09   V

Para a constante:

ln ⁡ K = n F Δ E ° R T = 2   .   96495   .   0,09 8,314   .   298 = 7,01

K = e 7,01 = 1,11 . 10 3

Passo 3

b)

a n o d o   o x i d a ç ã o :         2 B r ( a q ) - → B r 2 ( a q ) + 2 e -             E O X I 0 = - 1,09   V

c a t o d o   r e d u ç ã o :           C l 2 ( g ) + 2 e - → 2 C l ( a q ) -               E R E D 0 = + 1,36   V

Reação global:

C l 2 g + 2 B r a q - ⇌ B r 2 a q + 2 C l a q -

Δ E ° = E O X I 0 + E R E D 0 = ( - 1,09 ) + 1,36 = + 0,27   V

Para a constante:

ln ⁡ K = n F Δ E ° R T = 2   .   96495   .   0,27 8,314   .   298 = 21,0

K = e 21,0 = 1,36 . 10 9

Passo 4

c)

a n o d o   o x i d a ç ã o :         F e ( a q ) 2 + → F e ( a q ) 3 + + 1 e -             E O X I 0 = - 0,77   V

c a t o d o   r e d u ç ã o :         A g ( a q ) + + 1 e - → A g ( s )               E R E D 0 = + 0,80   V

Reação global:

F e ( a q ) 2 + + A g ( a q ) + ⇌ A g ( s ) + F e ( a q ) 3 +

Δ E ° = E O X I 0 + E R E D 0 = ( - 0,77 ) + 0,80 = + 0,03   V

Para a constante:

ln ⁡ K = n F Δ E ° R T = 1   .   96495   .   0,03 8,314   .   298 = 1,17

K = e 1,17 = 3,22

Resposta

a) 1,11.10 3

b) 1,36 . 10 9

c) 3,22

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