Encontre o valor de pE para uma água ácida na qual a razão de concentração entre Fe^+3 e Fe^2+ é 100:1.

Passo 1

Vamos resolver um exercício de química envolvendo o cálculo do pE em uma água ácida. O problema nos dá a razão de concentração entre íons Fe^3+ e Fe^2+ igual a 100:1. Para resolver isso, vamos usar a Equação de Nernst, que relaciona o potencial eletroquímico com as concentrações dos íons envolvidos.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar da Equação de Nernst, que é:
E = E^circ - 0,05916n log ( [Fe^3+][Fe^2+] )
Aqui, E é o potencial que queremos encontrar, E^circ é o potencial padrão, n é o número de elétrons envolvidos na reação (nesse caso, 1), e [Fe^3+]/[Fe^2+] é a razão de concentrações fornecida no problema.

Passo 3

Sabemos que o potencial padrão E^circ para a reação Fe^3+ + e^- Fe^2+ é aproximadamente 0,77 V. A razão de concentrações dada é 100:1, ou seja, [Fe^3+]/[Fe^2+] = 100.

Passo 4

Substituindo esses valores na Equação de Nernst:
E = 0,77, V - 0,059161 log ( 1001 )
Agora, calculamos o logaritmo:
log(100) = 2
Então,
E = 0,77, V - 0,05916 times 2 = 0,77, V - 0,11832, V = 0,65168, V

Passo 5

Finalmente, para encontrar o pE, usamos a relação:
pE = E0,05916, V
Substituindo o valor de E:
pE = 0,65168, V0,05916, V approx 11,02

Resposta

O valor de pE para a solução ácida é aproximadamente 11,02.

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