Questão 23

ITA 2016

Química

(ITA - 2016 - 2ª FASE) Sabendo que o produto de solubilidade do calomelano (cloreto de mercúrio I) é K_ps = 2,6 x 10⁻¹⁸ e que seu logaritmo natural é ln(K_ps) = −40.5, determine:

a) a concentração, em mol·L⁻¹ , de Hg₂²⁺ e de Cl⁻ numa solução aquosa saturada de calomelano.

b) o potencial padrão de um eletrodo de calomelano.

Gabarito:

Resolução:

$Hg_{2}Cl_{2(s)} ightleftharpoons HG^{2+}_{2(aq)}+2Cl^{-}_{(aq)}$

Considerando S como a solubilidade do calomelano:

$K_{ps}=[Hg_{2}^{2+}][Cl^{-}]^{2}=Scdot(2S)^{2}=4S^{3}$

$s=sqrt[3]{frac{K_{ps}}{4}}=sqrt[3]{frac{2,6cdot10^{-18}}{4}}=8,7cdot10^{-7}mol/L$

Sabendo o valor de S temos que:

$[Hg_{2}^{2+}]8,7cdot10^{-7}mol/L$

$[Cl^{-}]17,4cdot10^{-7}mol/L$

b) A semirreação padrão de redução do mercúrio (l) é:

$Hg_{2(aq)}^{2+}+2e^{-} ightleftharpoons 2Hg_{(l)}+2Cl^{-}_{(aq)};;E_{2}^{o}=?$

considerando $[Cl^{-}]=1M$

tem-se $[Hg_{2}^{2+}]=2,6cdot10^{-18}M$

Montando uma pilha com eletrodo 1 de concentração $[Hg_{2}^{2+}]=1M$ e eletrodo 2 de concentração $[Hg_{2}^{2+}]=2,6cdot10^{-18}M$ :

$E=E^{o}-frac{0,0592}{2}cdot;log(frac{[Hg_{2}^{2+}]_{diluido}}{[Hg_{2}^{2+}]_{concentrado}})$

$E=0-frac{0,0592}{2}cdot;log(frac{2,6cdot;10^{-18}}{1})$

$E=0,52V=E_{1}^{o}-E_{2}^{o}$

$E_{2}^{o}=E_{1}^{o}-0,52$

onde $E_{1}^{o}$ é o potencial padrão para a semirreação

Se consurtarmos tabelas de potenciais descobriremos que $E_{1}^{o}=0,79V$ o que nos fornece o resultado de

$E_{2}^{o}=0,27V$

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