O potencial do eletrodo de um dado metal é de
. Sabendo que o eletrodo está imerso em uma solução contendo
, sendo M o metal, de concentração analítica
, com pH fixo em 9,00 , contendo
, com constante de formação
. Qual o metal em questão? (Valor
Passo 1
Resumo da questão
Você tem um eletrodo de um metal M cujo potencial medido é E = –1,20 V.
O metal está em solução de M(NO₃)₂ com [M²⁺]_analítica = 5,00·10⁻³ M, pH = 9,00 e [H₂Y²⁻] = 0,0445 M (Y = EDTA). A constante de formação do complexo M–EDTA é K_f = 1,5·10¹⁵.
Conteúdo: eletroquímica (equação de Nernst) + equilíbrio de complexação.
O que vamos precisar:
• Usar balanço de matéria e K_f para achar [M²⁺] livre
• Aplicar a equação de Nernst para achar E° do par M²⁺/M
• Comparar E° obtido com potenciais padrão para identificar o metal
Você tem um eletrodo de um metal M cujo potencial medido é E = –1,20 V.
O metal está em solução de M(NO₃)₂ com [M²⁺]_analítica = 5,00·10⁻³ M, pH = 9,00 e [H₂Y²⁻] = 0,0445 M (Y = EDTA). A constante de formação do complexo M–EDTA é K_f = 1,5·10¹⁵.
Conteúdo: eletroquímica (equação de Nernst) + equilíbrio de complexação.
O que vamos precisar:
• Usar balanço de matéria e K_f para achar [M²⁺] livre
• Aplicar a equação de Nernst para achar E° do par M²⁺/M
• Comparar E° obtido com potenciais padrão para identificar o metal
Passo 2
Calcular [M²⁺] livre via complexação
Reação de formação:
Reação de formação:
Balanços de matéria:
Como K_f é enorme e C_L ≫ C_M, quase todo M está em ML e quase todo L sobra livre.
Aproximação:
Aproximação:
Então
Passo 3
Aplicar a equação de Nernst
Para M²⁺ + 2e⁻ → M(s),
Para M²⁺ + 2e⁻ → M(s),
Isolando E°:
Como
,
Passo 4
Identificar o metal
O potencial padrão que mais se aproxima de –0,73 V é o do par Zn²⁺/Zn, que vale –0,76 V.
O potencial padrão que mais se aproxima de –0,73 V é o do par Zn²⁺/Zn, que vale –0,76 V.
Resposta
O metal em questão é o zinco (Zn).