Calcule o potencial de eletrodo quando um eletrodo de platina é imerso em uma solução que é:
0,117 {\mathrm{~mol}} / {\mathrm{L}} em {\mathrm{K}}_{4}\left[{{\mathrm{Fe}}({\mathrm{CN}})}_{6}\right] e 0,333 {\mathrm{~mol}} / {\mathrm{L}} em {\mathrm{K}}_{3}\left[{{\mathrm{Fe}}({\mathrm{CN}})}_{6}\right](

Passo 1

O enunciado pede o potencial de um eletrodo de platina imerso numa solução contendo \mathrm{Fe(CN)_6^{4-}} e \mathrm{Fe(CN)_6^{3-}}. O conteúdo é o uso da equação de Nernst para o par redox
\mathrm{Fe(CN)_6^{3-}} + e^- \;\rightleftharpoons\; \mathrm{Fe(CN)_6^{4-}}.
Para resolver, precisamos do potencial padrão E^\circ desse par, da concentração dos íons e da equação de Nernst em temperatura ambiente ( 25^\circ\mathrm C, ou T=298\\ \mathrm K).

Passo 2

A meia-reação de redução e seu potencial padrão são
\mathrm{Fe(CN)_6^{3-}} + e^- \;\longrightarrow\; \mathrm{Fe(CN)_6^{4-}},
E^\circ = +0,361\text{ V}.

Passo 3

A equação de Nernst para essa redução, em T=298\\ \mathrm K, é
E = E^\circ - \frac{RT}{F}\,\ln\frac{[\mathrm{Fe(CN)_6^{4-}}]}{[\mathrm{Fe(CN)_6^{3-}}]}.
Aqui R=8,314\\ \mathrm{J\,mol^{-1}K^{-1}}, F=96485\\ \mathrm{C\,mol^{-1}} e
[\mathrm{Fe(CN)_6^{4-}}]=0,117\\ \mathrm{mol/L}, [\mathrm{Fe(CN)_6^{3-}}]=0,333\\ \mathrm{mol/L}.

Passo 4

Calcular o termo \dfrac{RT}{F}:
\frac{RT}{F} = \frac{8,314\times298}{96485}\approx0,02569\text{ V}.
E o logaritmo:
\ln\frac{0,117}{0,333} = \ln(0,351)\approx -1,046.

Passo 5

Substituindo em Nernst:
E = 0,361 - (0,02569)\times(-1,046) = 0,361 + 0,0269 = 0,388\text{ V}.

Resposta

O potencial do eletrodo é aproximadamente 0,388\text{ V} (em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio).

Exercícios relacionados