Potenciometria exercícios resolvidos

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23.1. Qual é a origem do erro alcalino em medidas de pH feitas com eletrodo de vidro?
O erro alcalino surge quando um eletrodo de vidro é empregado para medir o pH de uma solução com pH entre 10 e 12 ou maior. Na presença de íons alcalinos, a superfície de vidro passa a responder não somente aos íons hidrogênio, mas também aos íons de metais alcalinos. Em decorrência, os valores de pH medidos são menores. Para a maioria dos eletrodos de vidro este erro passa a ser significativo em medidas de pH acima de 9,0. O potencial então responde para a atividade de metal de alcalino como também para a atividade de íon de hidrogênio.
23.2. Indique as diferenças entre um eletrodo de primeira classe e um eletrodo de segunda classe.
Eletrodo de 1ª Classe: consiste de um metal em contato com uma solução contendo o íon do próprio metal. Este eletrodo apresenta a desvantagem de serem pouco seletivos (respondem a outros cátions que podem ser reduzidos presentes na solução), além de poderem dissolver em meio ácido e não fornecerem potenciais reprodutíveis.
Eletrodo de 2ª Classe: eletrodo que responde à atividade de um ânion ao qual seu cátion forma um precipitado ou um complexo estável.
23.3. Liste as vantagens e desvantagens de uma titulação potenciométrica em relação à titulação com indicador visual.
Em contraste com os métodos potenciométricos baseados na Equação de Nernst, as titulações potenciométricas geralmente oferecem um aumento na acerácea e na precisão. Gerando resultados mais confiáveis permitindo a automatização da análise, reduzindo a necessidade de intervenção humana.
Desvantagem: quando realizada manualmente, ela requer mais tempo que aquelas envolvendo indicadores.
23.4. O que é definição operacional de pH e como ele é usado?
Baseia-se na calibração direta do medidor com soluções padrão cuidadosamente prescritas, seguida pela determinação potenciométrica do pH de soluções desconhecidas
Geralmente usado em determinação do pH de águas (piscicultura).
23.5. Quais são as vantagens dos eletrodos de íon-seletivos microfabricados? Descreva as aplicações típicas deste tipo de sensor.
 Nesse tipo de eletrodo o potencial observado é um tipo de potencial de junção que se desenvolve nas interfaces da membrana que separa a solução do analito de uma solução de referência interna. Existe comercialmente disponível uma ampla variedade destes eletrodos, que permitem rápida e seletiva determinação de numerosas espécies químicas por potenciometria direta.Um exemplo seria o eletrodo de membrana de vidro sensível a H+, usado na determinação potenciométrica de pH. Sendo que existe comercialmente dois tipos de eletrodos de vidro seletivos a pH: eletrodo de vidro combinado e eletrodo de vidro não-combinado.
23.6. Calcule o potencial teórico das seguintes células. (Em cada caso assuma que as atividades são aproximadamente iguais às concentrações molares e que a temperatura é igual a 25ºC.)
(b n
Zn+2 + 2e Zn(s) Eº= -0,763
Edir= 0,763 
Edir= 0,841
Eesq= 0,243
Ecel= Edir Eesq
Ecel= 0,841 0,243
Ecel=1,085
23.7. 
a) Calcule o potencial padrão para a reação:
Para CuBr, 
Cu+ + 1e Cu (s) Eº= 0,0521
Kps=[Cu+] [ ]
Eº= 0,0521 
Eº= 0,0521 
Se [ ] = 1,00, então
Eº= 0,0521 
Eº=0,031V
b) Forneça a representação esquemática de uma célula com eletrodo indicador de cobre e um SCE como referência que poderia ser usada para a determinação de Br-.
c) Derive uma equação que relacione a medida do potencial da célula em (b) com pBr (assuma que o potencial de junção seja zero).
Ecel= Edir Eesq
Ecel= EºCuBr 0,244
pH= log [H+]
pBr= log [Br-]
Ecel= 0,213 0,0592 pBr 
pBr=
d) Calcule o pBr de uma solução contendo brometo que está saturada com CuBr e contida na célula descrita em (b) se o potencial resultante for -0,095V.
pBr= 
pBr= 
pBr= 1,993V
23.8. 
a) Calcule o potencial padrão para a reação:
Para Ag3AsO4, .
Ag+ + 1e Ag (s) Eº= 0,799
Kps=[Ag+]³ []
Eº= 0,799 
Eº= 0,799 
Se [] = 1,00, então;
Eº= 0,799 
Eº=0,366V
b) Forneça a representação esquemática da célula com um eletrodo indicador de prata e um SCE como referência que poderia ser usada para determinar .
 
c) Derive uma equação que relaciona a medida do potencial da célula em (b) com pAsO4 (assume que o potencial de junção seja zero).
Ecel= Edir Eesq
Ecel= Eº 0,244
pH= -log [H+]
p= -log []
Ecel= 0,366 0,0592 p 
p=
d) Calcule o pAsO4 de uma solução contendo brometo que está saturada com e contida na célula descrita em (b) se o potencial resultante for 0,247 V.
p=
p=
p=6,33 V
23.9. A seguinte célula foi usada para determinação de :
Calcule , se o potencial de célula for igual a -0,386 V.
 
Kps=[Ag+]² []
Eº= 0,466 
Se [] = 1,00, então;
Eº= 0,466 
Ecel= Edir Eesq
Ecel= Eº 0,244
pH= -log [H+]
p= -log []
Ecel= -0,202 0,0592 p
p=
p=
 p =6,22
23.10. A seguinte célula foi usada para determinação de de uma solução:
Calcule o , se o potencial medido foi -0,537 V.
 
Kps=[Hg+]² []
Eº= 0, 615 ]
Se [= 1,00, então;
Eº= 0, 615 ]
Ecel= Edir Eesq
Ecel= E 0,244
pH= -log [H+]
p= -log []
Ecel= 0,0592 p
p=
p=
 p =5,61
23.11. A constante de formação do complexo de acetato de mercúrio(II) é
	Kf = 2,7x108
Calcule o potencial padrão para a semi-reação
23.12. O potencial padrão do eletrodo para a redução do complexo de EDTA com Cu(II) é dado por
	E0 = 0,13 V
Calcule a constante de formação da reação
23.13. A célula
apresenta um potencial de -0,2094 V quando a solução no compartimento do lado direito é um tampão de pH = 4,006. Os seguintes potenciais são obtidos quando o tampão é trocado por amostras: (a) -0,2806 V e (b) -0,2132 V. Calcule o pH e a atividade do íon hidrogênio de cada solução. (c) Assumindo uma incerteza de 0,001 V no potencial de junção, qual o intervalo da atividade de íon hidrogênio em que o valor verdadeiro deve-se encontrar?
23.14. Foi encontrado para a seguinte célula um potencial de 0,124 V:
Quando a solução de atividade de cobre conhecida foi trocada por uma solução de atividade desconhecida, o potencial encontrado foi de 0,086 V. Qual o valor de pCu para a solução desconhecida? Desconsidere o potencial de junção.
23.15. Para a seguinte célula observou-se um de potencial de -1,007 V:
Calcule a constante de solubilidade de CdX2 desprezando o potencial de junção.
23.16. Para a seguinte célula observou-se um potencial de -0,492 V:
Calcule a constante de dissociação de HA negligenciando o potencial de junção.
0592
,
0
)
(
T
D
T
D
E
E
pH
pH
-
-
=
0592
,
0
K
E
pH
D
D
-
-
=
0592
,
0
K
E
pH
T
T
-
-
=
0592
,
0
0592
,
0
K
E
K
E
pH
pH
D
T
D
T
-
-
-
=
-