Exercícios Resolvidos de Potenciometria

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Enunciado

Calcule o potencial da célula eletroquímica abaixo, considerando que a razão entre as concentrações de F e 2 + e F e 3 + seja igual a 2,5 × 10 - 3 .

A meia célula esquerda funciona como um eletrodo de referência, se ela fosse trocada por um eletrodo de calomelano saturado?

Dados: E = 0,197 V - A g / A g C l

E = 0,241 V - c a l o m e l a n o   s a t u r a d o

Passo 1

Vamos nessa!!

Para calcular o potencial de uma célula galvânica, fazemos:

E = E r e d m a i o r - E r e d m e n o r

Se a meia célula esquerda é o anodo, então é onde esta acontecendo a oxidação..como esse processo acontece naturalmente, então o potencial dessa célula é E r e d m e n o r , beleza?!

O potencial da redução do ferro pode ser escrito utilizando a equação de Nernst:

E F e 2 + / F e 3 + = E ° F e 2 + / F e 3 + - 0,05916 1 log ⁡ F e 2 + F e 3 +

Consultando uma tabelinha de E ° r e d , achamos:

E ° F e 2 + / F e 3 + = 0,771   V

Se o potencial da meia célula da esqueda é 0,197   V , então podemos escrever a equação da célula:

E = 0,771 - 0,05916 log ⁡ F e 2 + F e 3 + - 0,197   V

O problema nos da a razão das concentrações de ferro:

F e 2 + F e 3 + = 2,5 × 10 - 3

Então:

E = 0,771 - 0,05916 log ⁡ 2,5 × 10 - 3 - 0,197   V

Calculando, achamos:

E = 0,728   V

Passo 2

Vamos do início de novo:

E = E r e d m a i o r - E r e d m e n o r

A meia célula da esqueda continuaria sendo o anôdo e a da direita continua nas mesmas condições, então a gente repete o potencial da redução de ferro e substitui E r e d m e n o r pelo potencial de redução do calomelano saturado:

E = 0,771 - 0,05916 log ⁡ F e 2 + F e 3 + - 0,241 V

Arrumando, temos:

E = 0,530 - 0,05916 log ⁡ F e 2 + F e 3 +

Substituindo a razão das concentrações:

E = 0,530 - 0,05916 log ⁡ 2,5 × 10 - 3

Calculando:

E = 0,684   V

Prontinho!!!

Resposta

E = 0,728   V

E = 0,684   V

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