Enunciado

Calcule o potencial de um eletrodo indicador de prata versus um eletrodo de calomelano saturado, após a adição de 5,00; 15,00; 25,00; 30,00; 35,00; 39,00; 39,50; 39,60; 39,70; 39,80; 39,90; 39,95; 39,99; 40,00; 40,01; 40,05; 40,10; 40,20; 40,30; 40,40; 40,50; 41,00; 45,00; 50,00; 55,00; e 70,00 mL de AgNO3 0,1000 mol L1 a 50,00 mL de KSeCN 0,0800 mol L1. Construa uma curva de titulação e um gráfico com a primeira e segunda derivadas desses dados. (Kps para o AgSeCN 4,20 1016.)

Passo 1

Titulação de KSeCN com A g N O 3 é uma titulação de precipitação. Temos três regiões de titulação:

Antes do ponto de equivalência ⇒   [ A g + ]   é   c a l c u l a d o   a   p a r t i r   d e   [ S e C N - ]

No ponto de equivalência ⇒ [ A g + ] é calculado a partir de K s p

Após o ponto de equivalência ⇒ [ A g + ] é igual ao excesso de concentração de prata

Lembre-se que o potencial da célula é calculado da seguinte maneira:

E c e l l = E i n d - E r e f

Em nossa tarefa, o eletrodo de prata é o eletrodo indicador e o eletrodo de calomelano padrão é o eletrodo de referência, então podemos escrever:

E c e l l = E A g - E S C E

Lembre-se que o potencial dos eletrodos indicadores metálicos (eletrodo de prata) pode ser calculado usando esta equação:

Portanto, para calcular o potencial do eletrodo de prata, precisamos calcular a concentração de A g + em cada volume adicionado à solução KSeCN.

Passo 2

Antes do ponto de equivalência.

Antes do ponto de equivalência, KSeCN está em excesso, então precisamos calcular sua concentração primeiro:

c K S e C N = n ( K S e C N ) V ( s o l u ç ã o )

Mols de KSeCN são iguais à subtração de mols iniciais de KSeCN e mols de A g N O 3 adicionado:

Só vamos calcular a concentração de KSeCN quando 5,00 mL de A g N O 3 é adicionado e o restante no programa de computador.

Concentração de KSeCN a 5 mL de A g N O 3   adicionado:

Agora podemos calcular a concentração de A g + a 5 mL usando o produto de solubilidade do AgSeCN que é observado na tarefa:

Calcule todas as concentrações até o ponto de equivalência desta forma no programa de computador.

Agora podemos usar a equação do passo 3 para calcular o potencial da célula:

Encontre os potenciais de redução padrão do eletrodo de prata e do eletrodo de calomelano padrão no Apêndice 5 e calcule E da célula:

Calcule todos os outros potenciais usando esta equação no programa de computador.

No ponto de equivalência.

No ponto de equivalência, as concentrações de A g + e S e C N - são iguais, então podemos usar a equação do produto de solubilidade para calcular suas concentrações:

Concentrações de A g + e S e C N - são iguais, então podemos escrever:

O potencial da célula no ponto de equivalência é:

Passo 3

Após o ponto de equivalência

Por último, temos que calcular o potencial após o ponto de equivalência. Há excesso de A g + na solução para que possamos calcular sua concentração desta forma:

c A g N O 3 = n A g N O 3 V ( s o l u ç ã o )

Mols de A g N O 3 são iguais à subtração de mols de A g N O 3 adicionados e mols de KSeCN inicial:

Vamos apenas calcular a concentração de A g N O 3 no primeiro volume após o ponto de equivalência (40,01 mL) e o restante no programa de computador.

Concentração de A g N O 3 na adição de 40,01 mL é:

Calcule todas as outras concentrações de A g + após o ponto de equivalência desta forma.

Agora podemos usar a equação da etapa 3 para calcular o potencial da célula em 40,01 mL de A g N O 3 adicionado:

Calcule todos os outros potenciais usando esta equação no programa de computador.

As fórmulas que vamos usar para a primeira curva de titulação estão anotadas em D2, E2 e F2. As fórmulas que vamos usar para o gráfico da primeira derivada estão em G3, H3, I3 e J3. As fórmulas que vamos usar para o gráfico da segunda derivada estão em K4, L4, M4 e N4:

Os dados que vamos usar para a curva de titulação são:

Para a primeira curva de titulação, colocaremos o volume de A g N O 3 no eixo x e o potencial da célula no eixo y. A curva de titulação fica assim:

Os dados que vamos usar para o gráfico da primeira e segunda derivada são:

Para o gráfico da primeira derivada, colocaremos o volume de A g N O 3 (coluna C) no eixo x e o ΔE/ΔV (coluna J) no eixo y. O gráfico da primeira derivada é:

Para o gráfico da segunda derivada, colocaremos o volume de A g N O 3 (coluna C) no eixo x e o Δ E 2 / Δ V 2 (coluna N) no eixo y. O gráfico da segunda derivada é:

Resposta

Ver todo o desenvolvimento

Exercícios de Livros Relacionados

Quais as fontes do*(a) potencial de assimetria em um eletrodo de membrana? (b) potencial de interface em um eletrodo de membrana? *(c) potencial de junção em um sistema de eletrodos vidro/calomelano?
Descreva o erro alcalino na medida do pH. Sob quais circunstâncias esse erro é significativo? Como as medidas de pH são afetadas pelo erro alcalinos.
Uma alíquota de 40,00 mL de HNO2 0,05000 mol L1 é diluída a 75,00 mL e titulada com Ce4 0,0800 mol L1. O pH da solução é mantido em 1,00 durante a titulação; o potencial formal do sistema cério é 1,44
A concentração de N a + de uma solução foi determinada por medidas realizadas com um eletrodo seletivo ao íon sódio. O sistema de eletrodos desenvolveu um potencial de 0,2331 V quando imerso em 10,00