Enunciado

13.44-Determine a quantidade desconhecida nas seguintes células:

a) P t s | H 2 g (   1,0   b a r ) | H + ( p H =   ? ) || C l a q -   ( 1 m o l L ) | A g C l ( s ) | A g s , E = 0,40   V

b) P b s | P b 2 +   ( a q ,   ? ) ||   N i 2 +   ( a q ,   0,20 m o l L ) |   N i s , E = 0,050   V  

Passo 1

a)Galera, a primeira coisa a se fazer aqui é determinar as meia reações:

H 2 g → H a q + +   1   e -

A g C l s +   1   e - → A g s +   C l a q -

Dessa forma, temos que o número de elétrons envolvidos na reação global é 1 e o potencial da reação é dado por:

E ° r e a ç ã o = 0,22 - 0    

E ° r e a ç ã o =   + 0,22   V

Queridossss, vamos usar a equação de nerst, para descobrir a concentração da espécie desconhecida:

E c é l u l a =   E c é l u l a o - 0,05917 n log ⁡ Q

E c é l u l a o ,o número de elétrons e o E c é l u l a nós já temos. O que queremos descobrir é o ph, logo, precisamos da concentração dos íons H + .

Antes de usarmos a fórmula, vamos determinar o Q da reação:

Q = H + × C l - p H 2

Q = [ H + ]

Aplicando os dados na fórmula, temos:

0,40 = 0,22 - 0,05917 × l o g ⁡ [ H + ]  

- 3,04 = log ⁡ H +

Galerinha, como nós somos sagazes não vamos fazer essa conta porque a questão pede o pH, e nós sabemos que ph = - log ⁡ H + . Dessa forma,

pH = 3,04

Sacou ?!

Passo 2

b) Nesse item vamos usar o mesmo raciocínio:

Primeiro, vamos montar as meias reações:

P b ( s ) → P b ( a q ) 2 + +   2   e -

N i ( a q ) 2 + +   2   e - → N i s

Dessa forma, temos que o número de elétrons envolvidos na reação global é 1 e o potencila da reação é dado por:

E ° r e a ç ã o = - 0,23 - ( - 0,13 )    

E ° r e a ç ã o =   - 0,10   V

Queridossss, como a concentração das espécies é diferente de 1 mol/L, vamos usar a equação de nerst:

E c é l u l a =   E c é l u l a o - 0,05917 n log ⁡ Q

Antes de usarmos a fórmula, vamos determinar o Q da reação:

Q = P b ( a q ) 2 + [ N i ( a q ) 2 + ]

Q = P b a q 2 + 0,20

Aplicando os dados na fórmula, temos:

0,050 = - 0,10 - 0,05917 2 × l o g ⁡ P b a q 2 + 0,20  

- 5,07 = log ⁡ P b a q 2 + - log ⁡ 0,20

- 5,76 = log ⁡ P b a q 2 +  

P b a q 2 + =   1,7 × 10 - 6   m o l / L

Resposta

a)3,04

b)   1,7 × 10 - 6   m o l / L

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