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Ocorrerá a inversão de polaridade, ou seja, o eletrodo de estanho passará a se comportar como ânodo para valores menores que 10–10,17. Uma barra de...

Ocorrerá a inversão de polaridade, ou seja, o eletrodo de estanho passará a se comportar como ânodo para valores menores que 10–10,17. Uma barra de ferro e um fio de platina, conectados eletricamente a um voltímetro de alta impedância, são parcialmente imersos em uma mistura de soluções aquosas de 4FeSO (1,0 mol L ) e HCℓ isenta de oxigênio. Um fluxo de gás hidrogênio é mantido constante sobre a parte imersa da superfície da platina, com pressão nominal (PH2) de 1,0 atm, e a força eletromotriz medida a 25°C é igual a 0,292 V. Considerando-se que ambos os metais são quimicamente puros e que a platina é o polo positivo do elemento galvânico formado, assinale a opção CORRETA que apresenta o valor calculado do pH desse meio aquoso.

a) 0,75
b) 1,50
c) 1,75
d) 2,50
e) 3,25

Essa pergunta também está no material:

Equação de Nernst - Lista de Exercícios com Respostas - QPV -Profa. Sonia
26 pág.

Química Ensino Médio USP - São PauloUSP - São Paulo

💡 1 Resposta

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Para resolver essa questão, precisamos calcular o pH do meio aquoso. Dado que a força eletromotriz medida é igual a 0,292 V, podemos usar a equação de Nernst para encontrar o pH. A equação de Nernst é dada por: \[ E = E^0 - \frac{0,0592}{n} \times \log Q \] Onde: - E é a força eletromotriz medida (0,292 V) - E^0 é o potencial padrão do eletrodo (para o eletrodo de hidrogênio, é 0,0 V) - n é o número de elétrons envolvidos na reação (para a reação do eletrodo de hidrogênio, é 2) - Q é o quociente da reação, que pode ser calculado a partir das concentrações dos produtos e reagentes da reação. Dado que o eletrodo de platina é o polo positivo, podemos usar a equação do eletrodo de hidrogênio: \[ E = 0,0 V - \frac{0,0592}{2} \times \log \left( \frac{[H^+]}{1} \right) \] A concentração de íons de hidrogênio ([H^+]) pode ser calculada a partir do valor de E. Substituindo os valores conhecidos, obtemos: \[ 0,292 = 0 - \frac{0,0592}{2} \times \log \left( [H^+] \right) \] \[ 0,292 = -0,0296 \times \log \left( [H^+] \right) \] \[ -9,86 = \log \left( [H^+] \right) \] Usando a propriedade dos logaritmos, encontramos: \[ [H^+] = 10^{-9,86} \] \[ [H^+] = 1,37 \times 10^{-10} \] Agora, podemos calcular o pH usando a fórmula: \[ pH = -\log [H^+] \] \[ pH = -\log (1,37 \times 10^{-10}) \] \[ pH = 9,86 \] No entanto, o valor do pH encontrado não corresponde a nenhuma das opções fornecidas. Portanto, a resposta correta não está presente nas opções fornecidas.

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