Lista a - Exercícios Potenciometria-2021 2

QUI 01110 Lista A - Exercícios Potenciometria 1. Calcule a f.e.m. das células abaixo: a) Zn/ZnSO4 (1 M)  CuSO4 (1 M)/Cu [R: 1,10 V] b) Zn/Zn2+ (1 M)  Pb2+ (1 M)  Pb [R: 0,637 V] c) Mg/Mg2+ (1 M)  Zn2+ (1 M)/Zn [R: +1,600 V] 2. Calcule o potencial dos seguintes eletrodos a) Ag  Ag+ (0,015 M) [R: 0,692 V] b) Pt  Cr2O7 2- (10-4 M), Cr3+ (10-3 M), H+ (10-2 M). [R: 1,073 V] 3. Calcule a f.e.m. da célula Zn/Zn(SO4) (0,5 M)  CuSO4 (1 M)  Cu [R: 1,137 V] 4. Converter os potenciais listados abaixo. Os eletrodos de referência Ag/AgCl e eletrodo de calomelano são saturados com KCl. Dados: S.H.E. (eletrodo padrão de hidrogênio) (Pt/H+/H2): 0,00 V Eletrodo de prata/cloreto de prata (Ag/AgCl): 0,197 V/S.H.E. S.C.E. (eletrodo de calomelano saturado) (Hg/Hg2Cl2): 0,241 V/S.H.E. a) 0,523 V/S.H.E. = xV / Ag/AgCl [0,326 V/Ag V] b) -0,111V/Ag/AgCl = xV / S.H.E. [0,086 V / S.H.E.] c) -0,222 V/S.C.E. = xV / S.H.E. [19 mV / S.H.E.] d) 0,023 V/Ag/AgCl = x V/S.C.E. [-21 mV/S.C.E.] e) –0,023 V/S.C.E. = x V/Ag/AgCl [21 mV/Ag/AgCl] 5. Para a célula abaixo, escrevas as reações que ocorrem em cada eletrodo e calcule o potencial da célula: [R: 1,353 V] Pt, H2 (0,2 atm)  HCl (0,5 M)  Cl2 (0,2 atm), Pt 6.Qual será o potencial observado para a semi-célula abaixo, se for associada ao SCE? [R: 0,446] Pt  Fe2+ (a=0,05 M), Fe3+ (0,002 M) 6. A quinidrona é uma mistura equimolecular de quinona (Q) e hidroquinona (H2Q) que está em equilíbrio, segundo: Q + 2H+ + 2e  H2Q E0 = 0,699 V O pH de uma solução pode ser determinado saturando a solução com quinidrona. A célula seguinte foi usada para realizar a determinação de pH: ECS // H+ (xM), quinidrona / Pt Ecel = 0,234 V ECS = 0,242 V (Tabela) Determine o valor do pH. [R: pH = 3,77] 7. Para determinar o produto de solubilidade do sal AgX, a seguinte célula foi preparada: Ag/AgX (s), X- (0,1 M), H+ (1 M), H2 (1 atm)/Pt A f.e.m. da célula é 0,122 V. Calcular a concentração do íon Ag+ e o Kps do AgX. [R: 2,8 × 10-16 M; 2,8 ×X 10-17] 8. Quando o eletrodo de fluoreto foi imerso em várias soluções padrões (cujas forças iônicas foram mantidas constantes com 0,1 M NaNO3), os seguintes potenciais foram observados (contra S.C.E): [F-] (M) E (mV) 1,00 × 10-5 100 1,00 × 10-4 41,5 1,00 × 10-3 -17,0 Como a força iônica é constante, a resposta é dependente do logaritmo da concentração de F-. (i) Qual a concentração de uma amostra, cuja valor de potencial lido é 59,1 mV? (ii) Qual a concentração de F- correspondente a 0,0 V? [R: (i) 5,01 × 10-5 M; 5,13 ×X 10-4 M] 9. A concentração de sulfeto em uma amostra de efluentes é determinada com um eletrodo seletivo para sulfeto, utilizando o método de adição de padrão para a calibração. Uma amostra de 10 mL é diluída a 25 mL com água e dá um potencial de -0,216 V. A uma outra alíquota da mesma amostra (10 mL), foram adicionados 1,0 mL de um padrão de sulfeto (0,030 M) e dilui-se a 25 mL. O potencial resultante foi de -0,224 V. Calcule a concentração de sulfeto no efluente. [R: 3,35 × 10-3 M]. 10. Um eletrodo de vidro apresenta um potencial de 0,395 V quando medido contra um ECS numa solução tampão pH = 7,0. Calcule o pH de uma solução desconhecida para a qual o potencial do eletrodo de vidro foi 0,080 V. [R: pH = 12,32]. 11. Um eletrodo de membrana para fluoreto é usado na titulação potenciométrica associada a um ECS. Exatamente 100 mL de uma solução de NaF 0,03095 M foi titulada com uma solução de nitrato de lantânio 0,03318 M. A reação de titulação é: La 3+ + 3 F-  LaF3 (s) a) Calcule o ponto final pelo método analítico. [R: 30,93 mL] b) A f.e.m. da célula é dada pela expressão: E = K – 0,0592 log [F-] (tendo ECS como indicador) Usando o ponto inicial dos dados da titulação, avalie o valor da constante K [R. - 0,194 V] c) Usando o resultado obtido em (b), determine a concentração de fluoreto após a adição de 50 mL do titulante [R: 6,82×10-6 M] d) Usando o resultado obtido em (c), calcule o valor de Kps do LaF3. [R.: 1,34×10-8] Dados da titulação; V (mL) E (mV) E/V 2E/V2 0,00 -0,1046 30,00 -0,0047 30,30 0,0041 30,60 0,0179 30,90 0,0410 21,20 0,0656 31,50 0,0769 50,00 0,1118 12. Um eletrodo íon-seletivo para nitrato apresenta um potencial de -0,200 V versus ECS quando mergulhado em uma solução 10-4 mol L-1 em NO3 -. Uma amostra de nitrato de concentração desconhecida dá um potencial -0,150 V versus ECS. Calcule a concentração do íon na amostra. [R.: 1,43×10-5 mol L-1]. 13. Uma solução (10-3 mol L-1 em Pb2+) foi titulada com uma solução padrão de CrO4 -2 por uma reação de precipitação e a titulação foi monitorada com um eletrodo seletivo para íon chumbo: Pb 2+ + CrO4 2-  PbCrO4 Antes da adição do cromato, o potencial foi de 0,200 V versus ECS. No ponto de equivalência, o potencial é de 0,086 V. Calcule a concentração de Pb2+ no ponto de equivalência. [R.: 1,408×10-7 mol L-1]. 14. A condutividade  de KCl 2,0 ×10-7 mol L-1 é 2,768 ×10-3 S cm-1 a 25 0C. Qual é o valor da constante da célula condutimétria cuja resistência é 407,9 Ω quando preenchida com essa solução? Quando preenchida com HCl, a mesma célula apresenta uma resistência de 496,2 Ω a 25 0C. Qual é a condutividade dessa solução? [R.: l/A = 1,13 cm-1;  = 2,277×10-3 S cm-1]. 15. A resistência de uma célula condutimétrica contendo uma solução diluída de KI é de 5,216 × 103 Ω a 25 0C e sua constante da célula é 0,318 cm-1. Supondo que as condutâncias iônicas molares dos íons K+ e I- nesta solução diluída são praticamente idênticas aos seus valores de diluição infinita, calcule a concentração de KI. Dados: I- = 76,84 cm2/mol; K+ = 73,50 S.cm2/mol. [R.: 4,055 mol L-1] 16. Considere uma titulação condutométrica em que as únicas espécies iônicas presentes são aquelas formadas durante a reação. No caso, sendo B (base orgânica), CH3CH2NO2, pode ser titulado de acordo com a reação a seguir. Admite-se que os produtos da reação não sofrem hidrólise nas concentrações utilizadas: CH3CH2NO2 + B  CH3CHNO2 - + BH+ Sendo; B = CH3CH2NO2 = 0 (composto sem carga) e BH+ = CH3CHNO2 -. Represente a curva de titulação, indicando o ponto final.