Exercicios Implicações da Equação de Nernst

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DQU0097 – Eletroquímica Prof. Dr. Everson Thiago 
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 
(Implicações da Equação de Nernst) 
 
1. Uma pilha de concentração é construída com duas semicélulas de Zn(s)-Zn2+(aq). A primeira 
semicélula tem [𝑍𝑛2+] = 1,35 𝑚𝑜𝑙 𝐿−1, e a segunda tem [𝑍𝑛2+] = 3,75 ∙ 10−4 𝑚𝑜𝑙 𝐿−1. 
(a) Qual semicélula é o anodo da pilha? Justifique. 
(b) Qual o valor da fem e da fem padrão da pilha, se considerarmos ambas as soluções se 
comportando como ideais? Justifique. 
(c) Qual a atividade (a) de Zn2+ na solução concentrada, considerando que esta não se comporta 
idealmente? 
 
2. A célula galvânica representada abaixo poderia ser usada para fornecer uma medida de pH 
no compartimento catódico. Calcule o pH da solução no compartimento catódico, considerando 
que a fem da célula a 25°C (298 K) é +0,684 V, quando [Zn2+] = 0,30 mol L-1 e a PH2 = 0,90 atm 
(considere todas as espécies participantes da reação como ideais). 
 
 
 
3. Uma célula voltaica é constituída de dois eletrodos de hidrogênio. O eletrodo (1) tem 𝑃𝐻2 =
1,0 𝑏𝑎𝑟 e uma concentração desconhecida de H3O
+. O eletrodo (2) é um eletrodo padrão de 
hidrogênio – EPH. A 25°C, a voltagem medida na pilha foi de 0,211 V e os elétrons fluem do 
eletrodo (1) para o eletrodo (2). Calcule o pH da solução do eletrodo (1). (Considere as soluções 
se comportando como ideais) 
 
 
 
 
 
 
 
DQU0097 – Eletroquímica Prof. Dr. Everson Thiago 
 
 
4. Para determinar o pH de duas amostras A e B, um eletroquímico preparou soluções tampão 
de pH 1,00, 3,00, 5,00, 9,20 e 11,00, e mediu o potencial de cada célula utilizando um eletrodo 
de vidro como indicador (eletrodo de trabalho) acoplado a um eletrodo de Ag/AgCl como 
referência. Abaixo segue o resultado obtido pelo eletroquímico, onde observa-se uma curva 
analítica com coeficiente linear de 356,95 e coeficiente angular de -51,018, a 25°C. Com base 
nesses dados, responda os questionamentos abaixo: 
0 2 4 6 8 10 12
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
E
 v
s
. 
A
g
/A
g
C
l 
/ 
m
V
pH
Equation y = a + b*x
Weight No Weighting
Residual Sum 
of Squares
367,28834
Pearson's r -0,999
Adj. R-Square 0,99732
Value Standard Erro
B
Intercept 356,94728 9,16739
Slope -51,01837 1,32144
R
2
 = 0,9973
 
 
(a) Deduza a equação de Nernst que representa esse sistema, e indique com base na equação 
por que é necessário medir o potencial das células em diferentes valores de pH? 
 
(b) É possível afirmar que a solução analisada apresenta comportamento Nernstiano? Justifique. 
 
(c) Se o eletrodo de vidro apresentado for utilizado para medir o pH de uma solução 
extremamente ácida (pH → 0), o que aconteceria com o valor de potencial? (considere que o 
eletrodo não sofre danificações decorrentes desse valor de pH) 
 
(d) Que tipo de erro pode acontecer nas condições descritas em (c)? Justifique. 
 
(e) Quais os valores de pH das amostras A e B? (mostre os cálculos realizados) 
 
 
pH E (mV) 
1,00 310 
3,00 198 
5,00 107 
9,20 -126 
11,00 -194 
Amostra A 123 
Amostra B 11,0