Nome
Data
1
1
um balão de
(previamente preenchido por 200 mL de água) foram adicionados
de HCl PA ajustado à capacidade com água, responda:
Considerando o
encontrado em (a), demonstre matematicamente que o potencial para a semirreação abaixo varia em função da concentração de íns
, explicitando tal função. Dado:
.
um balão de
Considerando o
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um balão com 500 mL de volume, onde 200 mL já estão preenchidos com água. A gente adiciona uma quantidade pequena de HCl e ajusta o volume com água. A questão pede para mostrar matematicamente como o potencial da semirreação:
varia em função da concentração de íons
. Para isso, vamos usar o conceito de Potencial de Eletrodo e a Equação de Nernst.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar que o potencial padrão da reação (
) é fornecido:
. Porém, nossa reação envolve
e não apenas
. Por isso, vamos ajustar isso.
A semirreação dada é:
Aqui, o potencial padrão
será ligeiramente diferente, mas para simplificação, vamos considerar o valor dado como referência.
Passo 3
Agora, vamos aplicar a Equação de Nernst, que nos permite calcular o potencial de eletrodo em condições não padrão, ou seja, quando as concentrações dos reagentes e produtos não estão nas condições padrão (1 M).
A Equação de Nernst é:
Onde:
-
é o potencial do eletrodo. -
é o potencial padrão. -
é o número de elétrons transferidos na semirreação. -
é o quociente de reação.
Passo 4
Para nossa semirreação:
O número de elétrons transferidos (
) é 1.
O quociente de reação
é definido pelas atividades dos produtos sobre as atividades dos reagentes. Como
é um sólido, sua atividade é 1. Assim, temos:
Passo 5
Substituindo esses valores na Equação de Nernst, temos:
Simplificando:
Resposta
O potencial
para a semirreação
varia em função da concentração de
conforme a seguinte fórmula: