Calcule a diferença de potencial da célula \mathrm{Pt}\left|\mathrm{Fe}^{2+}(\mathrm{aq})(\mathrm{a}=2,00), \mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq})(\mathrm{a}=1,20)\right| \mid \mathrm{I}^{-}(\mathrm{a}= 0,100)\left|I_{2}(s)\right| Pt a 25^{\circ} \mathrm{C}. Passo 1O enunciado apresenta a célula eletroquímica \mathrm{Pt}\big|\mathrm{Fe}^{2+}(a=2,00),\,\mathrm{Fe}^{3+}(a=1,20)\big|\big|\mathrm{I}^-(a=0,100)\big|\mathrm{I}_2(s)\big|\mathrm{Pt} em 25^\circ\mathrm{C}. Precisamos usar o Efeito Nernst para calcular o potencial de cada eletrodo e, então, determinar a fem da célula, definida por E_{\mathrm{cel}}=E_{\mathrm{cátodo}}-E_{\mathrm{ânodo}}.áâ Passo 2Escrevemos as meias-reações e seus potenciais-padrão: \mathrm{Fe}^{3+} + e^- \rightleftharpoons \mathrm{Fe}^{2+} \quad E^\circ = 0,771\:\mathrm{V} \mathrm{I}_2(s) + 2e^- \rightleftharpoons 2\,\mathrm{I}^- \quad E^\circ = 0,535\:\mathrm{V} Passo 3Aplicamos a Equação de Nernst a 25^\circ\mathrm{C} (onde \tfrac{RT}{F}=0,025693\:\mathrm{V}): para o par \mathrm{Fe}^{3+}/\mathrm{Fe}^{2+} (n =1) E_{\mathrm{Fe}} = E^\circ - \frac{RT}{F}\ln\frac{a(\mathrm{Fe}^{2+})}{a(\mathrm{Fe}^{3+})} para o par \mathrm{I}_2/\mathrm{I}^- (n =2) E_{\mathrm{I}} = E^\circ - \frac{RT}{2F}\ln\!\bigl[a(\mathrm{I}^-)^2\bigr] Passo 4Calculando numericamente: ln \tfrac{2,00}{1,20} =0,5108, logo E_{\mathrm{Fe}} = 0,771 - 0,025693\times0,5108 = 0,7579\:\mathrm{V} ln \,0,100^2 =ln 0,01 =- 4,6052, logo E_{\mathrm{I}} = 0,535 - \frac{0,025693}{2}\times(-4,6052) = 0,5942\:\mathrm{V} Passo 5Comparamos os potenciais: E_{\mathrm{Fe}}=0,7579\:\mathrm{V}>\;E_{\mathrm{I}}=0,5942\:\mathrm{V}, portanto o par \mathrm{Fe}^{3+}/\mathrm{Fe}^{2+} atua como cátodo e o par \mathrm{I}_2/\mathrm{I}^- como ânodo. Passo 6A fem da célula é E_{\mathrm{cel}} = E_{\mathrm{cátodo}} - E_{\mathrm{ânodo}} = 0,7579 - 0,5942 = 0,1637\:\mathrm{V}.áâ Resposta E_{\mathrm{cel}} = 0,164\:\mathrm{V} (arredondado a três algarismos significativos) MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETAExercícios relacionadosEm uma dada temperatura, a condutividade molar de uma solução aquosa 0,020 \mathrm{~mol} \mathrm{dm}^{-3} \mathrm{em} \mathrm{AgNO}_{3} é igual a 128,7 \mathrm{~S} \mathrm{~cm}^{2} \mathrm{~mol}^{-1}, enquanto o número de transporte do íon \mathrm{Ag}^{+}é 0,477 . Calcule a condutividade molar e a mobilidade para os íons \mathrm{Ag}^{+}e NO3` nesta solução. Calcule o produto de solubilidade para o AgCl, 25^{\circ} \mathrm{C}, sabendo que a condutividade de uma solução aquosa do sal, a 25^{\circ} \mathrm{C}, é de 2,0 \times 10-4 \mathrm{~S} \mathrm{~m}-1. As condutividades molares em diluição infinita para os íons \mathrm{Ag}^{+}e \mathrm{Cl}^{-}são 6,192 \times 10^{-3} e 7,634 \times 10-3 \mathrm{~S} \mathrm{~m}^{2} \mathrm{~mol}^{-1}, respectivamente. A 25^{\circ} \mathrm{C} a célula \mathrm{Pt}|\mathrm{Fe}(\mathrm{s})| \mathrm{Fe}^{2+}(\mathrm{aq})| | \mathrm{Fe}^{2+}(\mathrm{aq}), \mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq}) \mid \mathrm{Pt} apresenta: \left(\frac{\partial \varepsilon^{0}}{\partial T}\right)_{P}=1,14 m V / K . Determine \Delta S^{0}, \Delta G^{0} e \Delta H^{0} a 25^{\circ} \mathrm{C}. A 25^{\circ} \mathrm{C} a célula \mathrm{Pt}|\mathrm{Fe}(\mathrm{s})| \mathrm{Fe}^{2+}(\mathrm{aq})| | \mathrm{Fe}^{2+}(\mathrm{aq}), \mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq}) \mid \mathrm{Pt} apresenta: \left(\frac{\partial \varepsilon^{0}}{\partial T}\right)_{P}=1,14 m V / K . Determine \Delta S^{0}, \Delta G^{0} e \Delta H^{0} a 25^{\circ} \mathrm{C}.