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CIAAR - Equação de nernst

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CIAAR - Equação de nernst Empty CIAAR - Equação de nernst

Mensagem por samuelbelembr@gmail.com Ter 25 Jan 2022, 18:14

A Equação de Nernst, desenvolvida pelo químico e físico alemão Walther Hermann Nernst, é a relação quantitativa que permite calcular a força eletromotriz de uma pilha para concentrações de íons diferentes de uma unidade. Também é usada para cálculos em titulação de oxidação-redução.  

A equação a 25°C pode ser escrita de forma reduzida como:

CIAAR - Equação de nernst Nerst11



Sendo: R = 8,315 J K-1 mol-1; T = 298,2 K (25°C); F = 96485 C mol-1

Calcule a força eletromotriz para a seguinte pilha a 25°C: Fe / Fe2 + (0,02M) || Cu2 +(0,2M) / Cu
Dados: potencial padrão de redução (Eº Fe = -0,44V e Eº Cu = +0,40V).

Alternativas
A)0,81V.
B)0,84V.
C)0,86V.
D)1,13V.

Resposta: C

samuelbelembr@gmail.com
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CIAAR - Equação de nernst Empty Re: CIAAR - Equação de nernst

Mensagem por renan2014 Dom 13 Fev 2022, 17:14

Considerando as atividades padrão,

Vou escrever as semi-reações de redução:

[latex]Fe^{2+}_{(aq)} + 2e \rightarrow Fe_{(s)}  \;\;\;\; E^{\circ}_{1} =-0,44V [/latex]


[latex]Cu^{2+}_{(aq)} + 2e \rightarrow Cu_{(s)} \;\;\;\; E^{\circ}_{2} =0,40\;V [/latex]


Logo, nas condições padrão teremos:

[latex]Cu^{2+}_{(aq)} + Fe_{(s)} \rightarrow Fe^{2+}_{(aq)} +Cu_{(s)} \;\;\;\; \Delta E^{\circ} =0,84 \;V[/latex]


Pela equação de nernst, teremos:


[latex]\Delta E = \Delta E^{\circ} - \dfrac{0,0592}{n}\cdot log\left (\dfrac{[Fe^{2+}_{(aq)}]}{[Cu^{2+}_{(aq)}]} \right )[/latex]



Substituindo os dados:


[latex]\Delta E = 0,84 - \dfrac{0,0592}{2}\cdot log\left (\dfrac{0,02\;M}{0,2\;M} \right )[/latex]



Calculando o log, vamos ter:


[latex]\Delta E = 0,84 - \dfrac{0,0592}{2}\cdot (-1) = 0,84 + 0,0296 = 0,8696 \;V[/latex]


Sabemos que o 0,0592 é uma aproximação, ai dá mesmo a letra C).
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