Calcule o potencial eletrodo das misturas abaixo, considerando
quando necessário:
Foram misturados
de uma solução de
a
com
de uma solução de
a $0,10 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}() Resp.:
.
Foram misturados
Passo 1
O enunciado pede o potencial de eletrodo (volt) ao misturar
mL de
M com
mL de
M, sabendo que
M (constante, “quando necessário”).
Conteúdo: eletroquímica de equilíbrio redox, uso das equações de Nernst e equilíbrio global.
Precisamos:
. Identificar os potenciais padrão dos pares
e
.
. Ajustar a reação global e o n de elétrons.
. Calcular as concentrações finais via estequiometria (equilíbrio de reação redox completa).
. Usar a equação de Nernst no potencial do par crômio ou ferro (ambos dão o mesmo valor em equilíbrio).
Conteúdo: eletroquímica de equilíbrio redox, uso das equações de Nernst e equilíbrio global.
Precisamos:
Passo 2
Metade-reações e potenciais padrão
:
Reação global (somando
vezes a (
) e uma vez a (
)):
Aqui
elétrons transferidos.
Passo 3
Calculemos quantas mol de cada íon antes da reação:
Estequiometricamente são necessários mol de Fe
para reduzir
mol de
.
Como mol Fe
(requerido) >
mol
, o reagente limitante é o
.
Então todo o Fe é consumido e geram-se:
Estequiometricamente são necessários
Como
Então todo o Fe
Volume total
L, logo as concentrações finais:
(Na prática, como
, usamos o potencial do par cromo.)
Passo 4
Escrevemos a equação de Nernst para o par
, pois
inviabiliza o uso direto do par ferro:
Em
,
V.
Substituindo:
Substituindo:
Calculemos por partes:
Devido a arredondamentos nos expoentes e constantes, chega-se a