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Equilbrio de Oxirreduo

1 Professor Frank Pereira de Andrade

Universidade Federal de So Joo Del Rei Campus Centro Oeste Dona Lindu (CCO/UFSJ)

1 Equao de Nernst Aplicaes

1.1) Clculo de pH

1) Uma mistura cida de H3AsO3 0,150 M e H3AsO4 0,0610 possui potencial de

eletrodo de 0,494 V. Qual o pH da soluo?

H3AsO4 + 2 H+ + 2 e- H3AsO3 + H2O E= 0,559 V

Resoluo:

A primeira coisa a ser feita escrever a Equao de Nernst para a reao.

Substituindo os valores fornecidos no enunciado (E = 0,494 V ; E = 0,559V ; [H3AsO3]

= 0,150 mol/L e [H3AsO4] = 0,0610 mol/L) na equao acima, temos:

= 102,196

. Assim, a [H+] 0,125 mol/L.

Como, pH = log [H+], temos que pH = log 0,125 ; pH = 0,90.




1.2) Clculo do potencial de uma clula

1) 10 mL de uma soluo de Cr3+ 0,0835 M e Cr2+ 0,119 M so adicionados a 25mL de

V3+ 0,0361 M e V3+ 0,0904 M. Calcule o potencial da clula e escreva a

representao esquemtica.

Dados: Cr3+ + e- Cr3+ E = - 0,407 V ; V3+ + e- V3+ E = -0,225 V

Resoluo:

Sabemos que Eclula = Ecatodo Eanodo

Podemos escrever separadamente a equao de Nernst para o catodo e para o anodo.

Iniciando pelo anodo, temos:

Onde [ ] =

= 0,0646 M e [

= 0,0528 M

Assim:

Ecat = 0,0225 0,0592 log 2,50 Ecat = 0,0225 (0,0592 x 0,398)

Ecat = 0,0225 0,0236 Ecat = 0,249 V.

Ou ainda...

= 0,249 V.

Fazendo a mesma coisa para o anodo, temos:




Onde,

= 0,34 M e

= 0,0239 M.

= 0,416 V.

Uma vez que temos o potencial do catodo e o potencial do anodo, podemos agora

calcular o potencial da clula (Ecel):

Ecel = Ecatodo Eanodo Ecel = 0,249 (0,416) Ecel = + 0,167 V

Ou ainda... podemos resolver a equao Eel = Ecatodo Eanodo diretamente:




= + 0,167 V

1.3) Clculo da constante de equilbrio

1) Calcule a constante de equilbrio para a clula abaixo:

Zn / Zn (0,10 M) // Cu2+ (0,10 M) / Cu

Dados: ;

Da representao esquemtica, a reao global :

Zn2+ + Cu Zn + Cu2+

Dos dados: Zn2+ + 2e- Zn

Cu2+ + 2e- Cu

log K =

log K = 37,16

Logo, K = 1037,16 ficando K = 1,45 x 1037.

2) Calcule a constante de equilbrio para a reao:

MnO4- + 5 Fe2+ + 8 H+ Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H20

DADOS: MnO4- + 8 H+ + 5 e- Mn2+ + 4 H2O E = 1,51 V

Fe3+ + e- Fe2+ E = 0,77V




Resoluo:

Sabe-se que a constante de equilbrio de uma reao Redox pode ser calculada da

seguinte maneira:

. Da equao acima, verifica-se que o

Fe2+ foi oxidado a Fe3+. Assim, a semi-reao Fe3+ + e- Fe2+ possui um potencial

referente ao catodo. J o Mn, presente no permanganato, teve seu NOX diminudo de

7+ para 2+. Assim, a semi-reao: MnO4- + 8 H+ + 5 e- Mn2+ + 4 H2O, possui um

potencial de reduo referente ao anodo. Ento, resolvendo a equao com os dados

fornecidos no enunciado, temos:

log K = 62,5

Logo, K = 1062,5 ficando K = 3,16 x 1062.

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