(2,5 pontos) 2. Converta o potencial dado a seguir: \mathbf{+ 0 , 3 2 1} \mathbf{~ V} contra EPH = ? contra ECS. O eletrodo de referência de calomelano está saturado com KCl . Dado: E^{\circ}(E C S)=+0,241 \mathrm{~V}.
Assinale a alternativa correta:
(a) +0,080 \mathrm{~V}.
(b) -0,080 \mathrm{~V}.
(c) +0,124 \mathrm{~V}.
(d) -0,124 \mathrm{~V}.
(e) +0,146 \mathrm{~V}.

Passo 1

O enunciado dá o potencial do eletrodo analisado em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio (EPH) e pede esse mesmo potencial em relação ao eletrodo de calomelano saturado (ECS). Dados fornecidos:
  • Potencial do sistema medido contra EPH: +0,321\\ \mathrm{V}.
  • O eletrodo de calomelano está saturado com KCl.
  • Potencial padrão do ECS em relação ao EPH (dado): E^{\circ}(\text{ECS}) = +0,241\\ \mathrm{V}.
Pergunta: qual é o valor do potencial do sistema quando referenciado ao ECS?

Passo 2

Conceito básico (explicação didática e intuitiva):
  • Potenciais eletroquímicos são sempre diferenças de potencial entre dois eletrodos. Quando se informa um potencial “contra EPH” isso significa “potencial do meu eletrodo menos o potencial do EPH”.
  • Se temos dois potenciais conhecidos em relação a um mesmo referencial comum (aqui o EPH), podemos obter a diferença entre eles subtraindo esses valores. Em outras palavras, se E_{\text{amostra/EPH}} \quad\text{e}\quad E_{\text{ECS/EPH}}são conhecidos, então o potencial da amostra em relação ao ECS é E_{\text{amostra/ECS}} = E_{\text{amostra/EPH}} - E_{\text{ECS/EPH}}.
  • Intuição elétrica: pensar em tensões em série — a tensão entre A e C é a tensão A–B mais B–C; aqui rearranjando obtemos a subtração indicada.

Passo 3

Aplicando a fórmula com os números dados (mostrando os passos de conta):
  • Converter para mV às vezes facilita: +0,321\\ \mathrm{V} = +321\\ \mathrm{mV} e +0,241\\ \mathrm{V} = +241\\ \mathrm{mV}.
  • Subtraindo: 321\\ \mathrm{mV} - 241\\ \mathrm{mV} = 80\\ \mathrm{mV}.
  • Convertendo de volta para volts: 80\\ \mathrm{mV} = 0,080\\ \mathrm{V}.

Passo 4

Interpretação do sinal: como E^{\circ}(\text{ECS}) é positivo em relação ao EPH, ao usar ECS como referência o potencial numérico da amostra diminui (subtrai-se esse valor). O resultado positivo indica que a amostra continua mais positiva que o ECS por 0,080\\ \mathrm{V}.

Passo 5

Conferindo com as alternativas propostas: a alternativa que corresponde ao valor calculado é a (a).

Resposta

+0,080\\ \mathrm{V}

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