Em uma célula constituída pelos eletrodos
e
ligados por uma ponte salina. No compartimento do
a concentração foi mantida constante e igual a 1 M , no compartimento de eletrodo de chumbo adicionou-se
para precipitar o
e desse modo, estabelecer o
equilíbrio. Calcule a concentração do
e o Kps do
. Sabendo que a concentração de
é 1 M e o potencial padrão de célula (f.e.m.) é
.
equilíbrio. Calcule a concentração do
Passo 1
Beleza, aqui a ideia é uma célula galvânica com eletrodos de chumbo e estanho, onde no lado do Pb²⁺ a gente joga 1 M de SO₄²⁻ pra precipitar PbSO₄ e acaba ajustando a [Pb²⁺]. A matéria envolvida é eletroquímica (equação de Nernst) e equilíbrio de solubilidade (produto de solubilidade, Kps). Para resolver, vamos precisar:
- Identificar cátodo e ânodo e calcular o potencial padrão da célula, E°₍cell₎
- Aplicar a equação de Nernst pra achar a [Pb²⁺]
- Usar a definição de Kps para PbSO₄
Passo 2
Primeiro, montamos as semi-reações de redução e vemos quem é cátodo (mais positivo) e quem é ânodo (mais negativo):
Como
O potencial padrão da célula é
$$E^\circ_{\rm cell}=E^\circ_{\rm cátodo}-E^\circ_{\rm ânodo}
=(-0,13)-(-0,14)=+0,01\;\mathrm V$$
Passo 3
Agora a equação de Nernst para a reação global
é
é
onde
Como [Sn²⁺]=1 M, fica
.
Sabemos que , então:
Sabemos que
Isolando
Logo
Passo 4
O equilíbrio de solubilidade de PbSO₄ é
e o produto de solubilidade é
Como [SO₄²⁻]=1 M, dá simplesmente
Resposta
Concentração de
Produto de solubilidade .
Produto de solubilidade