Construa um gráfico qualitativo do potencial da célula em função do pH da solução de ácido. Explique a tendência observada no gráfico, relacionando-a com a equação de Nernst. Faça um gráfico sem rasura, contendo o nome dos eixos e das unidades.
Passo 1
O enunciado pede um gráfico qualitativo do potencial de uma célula eletroquímica em função do pH de uma solução ácida, relacionando-o à equação de Nernst. O conteúdo é eletroquímica de meio‐reação de hidrogênio e precisamos usar a equação de Nernst para meia‐reação onde o íon
participa.
Passo 2
Escrevemos a equação de Nernst para a meia‐reação
onde
e, a pressão de
igual a 1 atm, o quociente de reação é
.
Passo 3
Substituindo
e simplificando, obtemos
Convertendo
em
e lembrando que
, chegamos a
Passo 4
Da expressão
vemos que o potencial decresce linearmente à medida que o pH aumenta, com declive de
V por unidade de pH.
Passo 5
Abaixo o gráfico qualitativo (sem rasuras), com nome e unidades dos eixos.
E (V)
↑
| ●
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
|/________________________→
0 7 14
pH (adimensional)
Resposta
O gráfico mostra uma reta decrescente de declive
V/pH, conforme previsto pela equação de Nernst.