Uma célula voltaica é produzida com meias célula de cobre e de hidrogênio. Na célula de cobre são empregadas condições padrão, Cu+2(aq, 1,0M) I Cu(...

Para determinar o pH da solução, é necessário utilizar a equação de Nernst, que relaciona o potencial da célula com as concentrações dos íons presentes nas meias-células. A equação é dada por: E = E° - (RT/nF) * ln(Q) Onde: - E é o potencial da célula; - E° é o potencial padrão da célula; - R é a constante dos gases ideais (8,31 J/K.mol); - T é a temperatura em Kelvin (298 K); - n é o número de elétrons envolvidos na reação (2, no caso da célula de cobre e hidrogênio); - F é a constante de Faraday (96.500 C/mol); - Q é o quociente da reação, dado por Q = [Cu+2]/[H+]. Substituindo os valores dados na equação, temos: 0,49 = 0,34 - (8,31*298/2*96500) * ln([Cu+2]/[H+]) Isolando o termo ln([Cu+2]/[H+]), temos: ln([Cu+2]/[H+]) = (0,34 - 0,49) * 2*96500/(8,31*298) ln([Cu+2]/[H+]) = -0,059 Elevando ambos os lados da equação a base e, temos: [Cu+2]/[H+] = e^-0,059 [Cu+2]/[H+] = 0,908 Sabemos que a concentração de Cu+2 é 1,0 M, então: 1,0/[H+] = 0,908 [H+] = 1,0/0,908 [H+] = 1,10 M Para determinar o pH, basta calcular o logaritmo negativo da concentração de H+: pH = -log[H+] pH = -log(1,10) pH = 0,96 Portanto, o pH da solução é 0,96.