Questão 12

ITA 2008

Química

(ITA - 2008)

Considere um elemento galvânico formado pelos dois eletrodos (I e II), abaixo especificados e mantidos separados por uma ponte salina:

– Eletrodo I: chapa retangular de zinco metálico parcialmente mergulhada em uma solução aquosa 1,0 x10^-3 mol L^-1 de cloreto de zinco;

– Eletrodo II: chapa retangular de platina metálica parcialmente mergulhada em uma solução aquosa de ácido clorídrico de pH = 2, isenta de oxigênio e sob pressão parcial de gás hidrogênio de 0,5 atm.

Assinale a opção CORRETA que expressa o valor calculado aproximado, na escala do eletrodo padrão de hidrogênio (EPH), da força eletromotriz, em volt, desse elemento galvânico atuando à temperatura de 25 ºC, sabendo-se que log 2 = 0,3 e Eº_Zn²/Zn = -0,76V (EPH).

0,54

0,64

0,74

0,84

0,94

Gabarito: 0,74

Resolução:

Equação da reação de oxidação:

Zn^o_(s) → Zn²⁺_(aq) + 2e^-

E^o_red = -0,76 V

Equação da reação de redução:

2 H⁺_(aq) + 2e^-→ H₂_(g)

E^o_red = 0,00 V

Equação global:

Zn^o_{(s) +}2 H⁺_(aq)→ Zn²⁺_(aq) + H₂_(g)

E^o_red = +0,76 V

O potencial da pilha pode ser calculado a partir da equação de Nernst:

$E_{pilha} = E^{circ}_{pilha} - frac{0,059}{n};logQ$

$E_{pilha} = 0,76V - frac{0,059}{2};log(frac{[Zn^{2+}]p_{H_{2}}}{[H^{+}]^{2}})$

$E_{pilha} = 0,76V - frac{0,059}{2};log(frac{1,0cdot 10^{-3}cdot 0,5}{(1,0cdot 10^{-2})^{2}})$

$E_{pilha} = 0,76V - frac{0,059}{2};log(frac{1cdot 10}{2})$

$E_{pilha} = 0,76V - frac{0,059}{2};(log10 - log2)$

$E_{pilha} = 0,76V - frac{0,059}{2};(1 - 0,3)$

$E_{pilha} = 0,76V - 0,0295 cdot 0,7$

$E_{pilha} = 0,74V$

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