Exemplo 2: Dissolveu-se 0,600 g de Fe
em
de
. Titulou-se esta solução vigorosamente com uma solução de
de
. A reação foi acompanhada utilizando um eletrodo indicador de platina e um eletrodo de calomelano
como referência. Calcule qual seria o potencial observado no potenciômetro em cada situação:
No Ve ;
No Ve ;
Passo 1
Beleza, então o exercício é uma titulação redox em que a gente tem uma solução de Fe(NH₄)₂(SO₄)₂·6H₂O em H₂SO₄ 1,00 M titulada com KMnO₄ 0,0200 M. A pergunta que nos interessa é: “Qual o potencial medido pelo potenciômetro no ponto de equivalência (Ve)?”
Conteúdo: eletroquímica redox, potencial de célula e equação de Nernst. Vamos usar a ideia de potencial padrão de célula e o fato de que, em Ve, a reação está em equilíbrio (Q = 1), então E = E⁰_célula. Também vamos subtrair o potencial do eletrodo de calomelano (0,241 V) para achar o que o potenciômetro mostra.
Conteúdo: eletroquímica redox, potencial de célula e equação de Nernst. Vamos usar a ideia de potencial padrão de célula e o fato de que, em Ve, a reação está em equilíbrio (Q = 1), então E = E⁰_célula. Também vamos subtrair o potencial do eletrodo de calomelano (0,241 V) para achar o que o potenciômetro mostra.
Passo 2
Primeiro, identificamos qual é o par redox atuando como cátodo e qual como ânodo:
- Cátodo (redução do permanganato):
- Ânodo (oxidação do ferro):
A diferença de potencial padrão da célula é
Passo 3
No ponto de equivalência a reação global está em equilíbrio (quociente iônico Q = 1), então vale
O que o potenciômetro registra é a diferença entre o eletrodo indicador (Pt) e o de referência (calomelano a 0,241 V):
Resposta
E = 0,586 V