Exercícios Resolvidos de Equação de Nernst

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Enunciado

Considere a reação descrita pela seguinte equação química:

H 2 g ,   1   b a r   +   2 A g B r ( s )   →   2 H ( a q ) +   +   2 B r ( a q ) -   +   2 A g ( s ) .  

Sendo X o potencial padrão ( E ° ) da reação, o p H   da solução a 25 ° C quando o potencial da reação ( E )   for Y será dado por

  1. ( X   –   Y ) / 0,059 .  
  2. ( Y   –   X ) / 0,059 .  
  3. ( X   –   Y ) / 0,118 .  
  4. ( Y   –   X ) / 0,118 .  
  5. 2 ( X   –   Y ) / 0,059

Passo 1

Hãaam??!!

Relaxa, vamos com calma destrinchando cada partezinha...temos uma reação de oxirredução, então vamos ver quem ta reduzindo e quem ta se oxidando!!

Para isso vamos reeescrever a equação deixando claro o NOX de cada elemento, tanto na direita quanto na esquerda:

Agora vamos ver o que o problema realmente quer....

Ele ta pedindo o p H da solução quando E ° = X e E = Y e T = 25 ° C !

Então a gente vai usar a equação de Nernst, simplificada:

E = E ° - 0,0592 n log ⁡ K c

Para essa reação, ela vai ficar:

E = E ° - 0,0592 n log ⁡ H + 2 B r - 2 A g 2 p H 2 A g B r 2

Aqui p H 2 é a pressão parcial do H 2 , já que ele esta em estado gasoso!

E tem uma galerinha ai que é sólida, então podemos tirar eles, ficamos com:

E = E ° - 0,0592 n log ⁡ H + 2 B r - 2 p H 2

Passo 2

Como a gente viu lá em cima, temos dois mols de elétrons envolvidos na reação e o problema também nos da p H 2 = 1   b a r

E = E ° - 0,0592 2 log ⁡ H + 2 B r - 2 1

Olhando a estequiometria da reação, temos:

H + = B r -

Substituindo:

E = E ° - 0,0592 2 lo g ⁡   H + 4

Usando a propriedade de potência do logaritimo:

E = E ° - 0,0592 2 4 log ⁡ H +

Passo 3

Agora vem o pulo do gato!!!!

O problema quer o p H e ele é dado por:

p H = - log ⁡ H +

Podemos dar uma arrumadinha da equação:

E = E ° + 0,0592 2   4 - log ⁡ H +

Aweee, agora sim! Substituimos o l o g pelo p H e aproveitamos para dar uma simplificada na equação:

E = E ° + 0,118     p H  

Passo 4

Agora podemos substituir Y e X , ficamos com:

Y = X + 0 , 118   p H  

E é só isolar o p H :

p H = Y - X 0,118

Olhamos as opções que o problema dos da e...

A resposta é a letra (d)!

Resposta

Letra (d).

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Escreva as equações iônicas líquidas balanceadas que descrevem: (a) a oxidação do M n 2 +aM n O 4 - pelo peroxidissulfato de amônio. (b) a oxidação do C e 3 +aC e 4 + pelo bismutato de sódio. (c) a ox