Uma célula eletroquimica é montada com a seguinte reação:
Se a concentração de
é
, a pressão parcial de
é 1 atm e o potencial medido na célula é
, determine o pH da solução ácida.
Dados
Dados
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que a questão está pedindo. Temos uma célula eletroquímica onde ocorre a reação
O que a gente quer é o pH da solução ácida, sabendo que [Au³⁺]=1,00 M,
atm e o potencial medido da célula é
V.
Conteúdo: eletroquímica (equação de Nernst) e definição de pH.
O que vamos precisar:
Conteúdo: eletroquímica (equação de Nernst) e definição de pH.
O que vamos precisar:
- Potencial-padrão da meia-reação
( V); - Número de elétrons trocados (
); - Constantes
, e ; - Montar a equação de Nernst e relacionar com [H
] e pH.
Passo 2
Identificar as meias-reações e o potencial-padrão da célula.
Anódica (oxidação do hidrogênio):
Anódica (oxidação do hidrogênio):
Catódica (redução do ouro):
Logo, o potencial-padrão da célula é
E o número total de elétrons trocados na reação global é
.
Passo 3
Escrever a equação de Nernst para a célula:
Onde o quociente
da reação
é
Então a Nernst fica
Passo 4
Isolar
e passar para pH.
Em base 10:
Como
, temos
Passo 5
Substituir os valores numéricos:
Resposta
O pH da solução ácida é aproximadamente 4,74.