A concentração de F de uma solução foi determinada por medidas realizadas com um eletrodo de membrana líquida. O sistema de eletrodos desenvolveu um potencial de 0,4965 V quando imerso em 25,00 mL da solução da amostra e 0,4117 V após a adição de 2,00 mL de NaF 5,45 102 mol L1. Calcule pF para a amostra.
Passo 1
Nesta tarefa, precisamos calcular a concentração do original solução e seu valor de pF. Podemos usar a equação 21-22 para calculá-lo:
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onde A representa ânion, n é o número de elétrons transferidos na reação de redução, é o potencial da célula e K é a constante de equilíbrio.
Para nossa tarefa, a equação 21-22 se parece com isso:
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Se inserirmos a segunda equação na primeira, teremos:
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Agora podemos escrever 2 equações. Um para a solução original e o outro após a adição de NaF. A Equação 21-22 para a solução original é:
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O valor do potencial da primeira solução é:
Passo 2
Uma vez que a concentração de é alterado após a adição de NaF, não podemos simplesmente escrever [], temos que levar em conta a adição de NaF. A concentração de é:
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Ao inserir os dados fornecidos, a concentração de após a adição de NaF é:
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A Equação 21-22 após a adição de NaF é:
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Agora podemos subtrair a equação (1) para a solução original com a equação (2) para após a adição de NaF
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Inserir valores potenciais e
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Passo 3
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Agora use a seguinte equação para calcular o valor de pF:
