Calcule o potencial de eletrodo quando um eletrodo de platina é imerso em uma solução que é:
0,0627 {\mathrm{~mol}} / {\mathrm{L}} {\mathrm{em}} {\mathrm{S}}_{2} {\mathrm{O}}_{3}{ }^{2-} e $0,0714 {\mathrm{~mol}} / {\mathrm{L}} {\mathrm{em}} {\mathrm{S}}{4} {\mathrm{O}}{6}{ }^{2-}() Resp.: E=0,117 \mathrm{~V}

Passo 1

O enunciado pede o potencial de eletrodo de um sistema redox envolvendo tiossulfato e tetrationato. O conteúdo usado será a equação de Nernst para a meia-reação
\mathrm{S}_{4}\mathrm{O}_{6}^{2-} + 2\,e^{-} \longrightarrow 2\,\mathrm{S}_{2}\mathrm{O}_{3}^{2-}
e precisaremos do potencial padrão E^{\circ}, do número de elétrons n, das concentrações dadas e da constante de Nernst RT/F a 25\,^\circ\mathrm{C}.

Passo 2

Identificamos a reação e seus dados:
— Meia-reação:
\mathrm{S}_{4}\mathrm{O}_{6}^{2-} + 2\,e^{-} \longrightarrow 2\,\mathrm{S}_{2}\mathrm{O}_{3}^{2-}
— Número de elétrons transferidos: n = 2.
— Concentrações: [\mathrm{S}_{2}\mathrm{O}_{3}^{2-}] = 0,0627\\ \mathrm{mol/L}, [\mathrm{S}_{4}\mathrm{O}_{6}^{2-}] = 0,0714\\ \mathrm{mol/L}.
— Potencial padrão: adota-se E^{\circ} = 0,080\\ \mathrm{V} para esse par.

Passo 3

Aplicamos a equação de Nernst:
E = E^{\circ} - \frac{RT}{nF}\,\ln Q
onde o quociente de reação é
Q = \frac{[\mathrm{S}_{2}\mathrm{O}_{3}^{2-}]^{2}}{[\mathrm{S}_{4}\mathrm{O}_{6}^{2-}]}\,.

Passo 4

Calculemos passo a passo:
— A constante de Nernst a 25\,^\circ\mathrm{C}
\frac{RT}{F} \approx 0,0257\\ \mathrm{V} \quad\Longrightarrow\quad \frac{RT}{nF} = \frac{0,0257}{2} = 0,01285\\ \mathrm{V}.
— O quociente de reação é
Q = \frac{(0,0627)^{2}}{0,0714} \approx 0,0550,
então
\ln Q = \ln(0,0550) \approx -2,900.
— Substituindo em Nernst:
E = 0,080\\ \mathrm{V} \\ - 0,01285\\ \mathrm{V}\,\bigl(-2,900\bigr) = 0,080\\ \mathrm{V} + 0,0373\\ \mathrm{V} = 0,1173\\ \mathrm{V}.

Resposta

E = 0,117\\ \mathrm{V}

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