Qual o potencial de um eletrodo formado pelo metal zinco numa solução no qual a concentração do íon zinco é
? Dado:
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
Beleza, aqui a pergunta é: “Qual o potencial de um eletrodo de zinco em uma solução onde [Zn²⁺] = 0,0100 mol L⁻¹, sabendo que E⁰ = –0,763 V?” O conteúdo é eletroquímica, mais precisamente a equação de Nernst. Vamos precisar da forma da equação de Nernst para meia-reação de redução, dos valores de R (constante dos gases), T (temperatura, vamos assumir 25 °C = 298 K) e F (constante de Faraday), além da estequiometria da reação (quantos elétrons trocados).
Passo 2
A teoria: para uma meia-reação de redução
a equação de Nernst é
onde
-
é o potencial na condição dada, -
é o potencial padrão, -
, -
, -
, -
é o número de elétrons trocados, -
é o quociente de reação (produtos sobre reagentes).
Passo 3
Escrevendo a meia-reação de redução do zinco:
Aqui
Passo 4
Substituindo em Nernst:
$$E = E^0 - \frac{RT}{nF}\ln Q
= -0{,}763;V ;-;\frac{(8{,}314)(298)}{2,(96485)}\ln(100).$$
Passo 5
Calculemos o termo
:
- Primeiro .
- Depois .
- Multiplicando: .
Então
- Primeiro
- Depois
- Multiplicando:
Então
Resposta
Alternativa b)
.