Considere a titulação de oxidação-redução do sistema
, onde o
é o agente titulante, e os potenciais de redução das espécies envolvidas, a
, são:
Para a temperatura de
, a Equação de Nernst pode ser escrita como
onde E é o potencial de eletrodo e n é o número de mols de elétrons transferidos.
Logo, para esse sistema, conclui-se que
(A)
no ponto de equivalência.
(B)
no ponto de equivalência.
©
no ponto de equivalência.
(D)
depois do ponto de equivalência.
(E)
antes do ponto de equivalência.
(A)
(B)
©
(D)
(E)
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício sobre titulação de oxidação-redução envolvendo iões de ferro (Fe) e cério (Ce). O enunciado nos dá as reações e os potenciais de redução das espécies envolvidas a 25°C, além da Equação de Nernst para calcular o potencial de eletrodo. Para resolver, vamos precisar entender um pouco sobre potenciais de redução, ponto de equivalência e como aplicar a Equação de Nernst nesse contexto.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar as reações de redução fornecidas:
Esses potenciais de redução (
) nos dizem o quão forte cada espécie é como agente oxidante. Quanto maior o
, mais forte é o agente oxidante.
Passo 3
Agora, como estamos fazendo uma titulação redox, o agente titulante é o
. Isso significa que o
vai oxidar o
a
, enquanto ele próprio é reduzido a
.
A reação global seria:
Passo 4
No ponto de equivalência da titulação, a quantidade de agente oxidante adicionado é exatamente o suficiente para oxidar todo o agente redutor presente. Isso significa que, no ponto de equivalência, a quantidade de
formada será igual à quantidade de
adicionada inicialmente.
Então, podemos dizer que:
Passo 5
Agora, vamos verificar as opções de resposta:
(A)
no ponto de equivalência.
Essa opção está alinhada com o que acabamos de concluir.
(B)
no ponto de equivalência.
Isso não faz sentido no ponto de equivalência, pois todo o
foi oxidado a
.
©
no ponto de equivalência.
Não há suporte direto para esse valor específico de potencial no ponto de equivalência.
(D)
depois do ponto de equivalência.
Essa expressão parece derivar da Equação de Nernst para a reação do ferro, mas não está diretamente relacionada ao ponto de equivalência.
(E)
antes do ponto de equivalência.
Similarmente, esta expressão está relacionada à Equação de Nernst para o cério, mas não responde diretamente à questão do ponto de equivalência.
Resposta
A opção correta é a (A)
no ponto de equivalência.