Calcule o potencial eletródico resultante da mistura de
de uma solução de
com os seguintes volumes de solução de
: Observação: Considere
Dados:
Passo 1
O enunciado pede o potencial elétrico resultante da mistura de 50,00 mL de solução de
,mol/L com 10,0 mL de solução de
,mol/L, considerando
,mol/L.
O conteúdo é eletroquímica de células redox e iremos precisar de:
O conteúdo é eletroquímica de células redox e iremos precisar de:
- As meias reações e seus potenciais padrão (
). - A estequiometria da reação global para determinar reagente limitante e novas concentrações.
- A equação de Nernst para o par que permanece em excesso após o consumo completo do outro.
Passo 2
Escrevemos as meias reações fornecidas:
Como
tem
maior, será o cátodo (redução) e
será oxidado (anodo). O potencial padrão da célula é
Passo 3
Determinamos as quantidades iniciais e a estequiometria da reação completa. A oxidação de
e a redução de
consomem elétrons conforme:
Mínimo múltiplo de elétrons é 10: multiplica-se a oxidação por 5 e a redução por 2, resultando na reação global (água como solvente não entra no quociente):
Passo 4
Calculamos mols iniciais em 60,00 mL totais:
Da estequiometria, para cada 2 mol de
são necessários 5 mol de
. A razão disponível é
logo
é limitante e será totalmente consumido. Mols reagidos de
=
,mol.
As novas quantidades são:
O
produzido é
mol por mol de
, ou seja,
Passo 5
Convertendo em concentrações (V
=0,06000 L):
O
passa de
M a
Passo 6
Como
foi totalmente consumido, o potencial residual é o da meia-reação do par
, dado pela equação de Nernst para redução:
Passo 7
Numericamente, a
(
,V):