Considere a titulação de 25,0 mL de solução de Sn^2+ 0,0100 \mathrm{M} por uma solução de Tl^3+ 0,0500 \mathrm{M}, em HCl 1 M , utilizando eletrodos de Pt e de calomelano saturado para determinar o ponto final.
c) Escreva duas equações de Nernst diferentes para a reação da célula eletroquímica.

Passo 1

Beleza, o enunciado pede que a gente escreva duas equações de Nernst diferentes pra reação da célula eletroquímica usada na titulação de Sn²⁺ com Tl³⁺, usando eletrodo de Pt (inerte) e calomelano saturado (referência).
Matéria envolvida: eletroquímica (potenciais de eletrodo e equação de Nernst).
O que precisamos:
  1. Identificar as semi-reações nos dois eletrodos;
  2. Lembrar da forma geral da equação de Nernst:
E = E^circ - RTnFln Q,

Passo 2

Definindo as semi-reações:
– Eletrodo de Pt (catodo ou anodo dependendo do sentido, mas a semi-reação é sempre a mesma):
Tl^3+ + 2,e^- ;longrightarrow;Tl^+(E^circTl^3+/Tl^+)
– Eletrodo de calomelano saturado (referência):
$$\mathrm{Hg}_2\mathrm{Cl}_2(s) + 2,e^- ;\longrightarrow;2,\mathrm{Hg}(l) + 2,\mathrm{Cl}^-
\quad(E^\circ_{\mathrm{cal}})$$
Aqui Hg2Cl2(s) + 2,e^- ;longrightarrow;2,Hg(l) + 2,Cl^- (E^circcal) elétrons em ambas as semi-reações.

Passo 3

Equação de Nernst para o eletrodo de Pt (reação Tl³⁺/Tl⁺):
EPt =E^circTl^3+/Tl^+ -RT2F,ln! l([Tl^+][Tl^3+]r)
Explicando: Q=[Tl^+]/[Tl^3+] é quociente de reação, e n=2 porque cada Tl³⁺ recebe 2 elétrons.

Passo 4

Equação de Nernst para o eletrodo de calomelano saturado (reação Hg₂Cl₂/Cl⁻):
Ecal =E^circcal -RT2F,ln! l([Cl^-]^2r) =E^circcal -RTF,ln[Cl^-]
Aqui Q=[Cl^-]^2 e de novo n=2. Como é saturado, [Cl^-] é constante, mas vale registrar a forma geral.

Resposta

As duas equações de Nernst da célula são:
  1. Eletrodo de Pt ( Tl^3+/Tl^+):
boxedEPt =E^circTl^3+/Tl^+ -dfracRT2F,ln!l(dfrac[Tl^+][Tl^3+]r)
  1. Eletrodo de calomelano saturado ( Hg2Cl2/Cl^-):
boxedEcal =E^circcal -dfracRTF,ln[Cl^-]

Exercícios relacionados