Questão 11

ITA 2011

Química

(ITA - 2011 - 1ª Fase)

Assinale a opção CORRETA que apresenta o potencial de equilíbrio do eletrodo Al³⁺ / Al , em volt, na escala do eletrodo de referência de cobre-sulfato de cobre, à temperatura de 25 °C, calculado para uma concentração do íon alumínio de 10^-3 mol L^-1.

Dados: Potenciais de eletrodo padrão do cobre-sulfato de cobre (E⁰_CuSO4/Cu) e do alumínio (E⁰_Al3+/Al) , na escala do eletrodo de hidrogênio, nas condições-padrão:

E⁰_CuSO4/Cu = +0,310 V

E⁰_Al3+/Al = -1,67 V

-1,23

-1,36

-1,42

-1,98

-2,04

Gabarito:

-2,04

Resolução:

A variação de potencial ( $Delta E$ ) não depende do eletrodo de referência.

Portanto:

Cu²⁺ + Al → Al³⁺ + Cu

$Delta E = E_{red_{Cu}} - E_{red_{Al}} = E_{red_{Cu}} - E_{red_{Al}}$

$+ 0,310 - (- 1,67) = E_{red_{Cu}} (zero)- E_{red_{Al}}$

$E_{red_{Al}} = - 1,98V$

Utilizando a Equação de Nernst, calculamos o potencial de redução do alumínio para a concentração de íon alumínio de 10^–3mol L^–1.

$E = E_0- frac{0,059}{n} . log Q \\E = - 1,98 - frac{0,059}{3}. log frac{1}{10^{-3}}(V) \\ E = - 1,98 - 0,059 (V) \\E = - 2,0391V \\ E=- 2,04V$

Gabarito E.

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