condutometria

EDIÇÃO PARA O PROFESSOR

Número 14 • Maio de 2008

INFORME-SE SOBRE A QUÍMICA
Tito Peruzzo e Eduardo Canto
Autores de Química na Abordagem do Cotidiano – Editora Moderna

Como E varia com a concentração?
A Equação de Nernst enuncia a dependência do potencial com a concentração.
O potencial da semicela Cu2+/Cu0, a 25°C, em diferentes concentrações de Cu2+, medido em relação ao eletrodo-padrão de hidrogênio aparece tabelado a seguir. O primeiro valor é o potencial-padrão dessa semicela, a 25°C, pois [Cu2+] = 1 mol/L.
*
Perceba que, à medida que [Cu 2+] diminui, o potencial também diminui, ou seja, diminui a tendência de o Cu 2+ sofrer redução.
[Cu2+] / mol/L
1,0
0,1
0,01
0,001
0,0001
0,00001
0,000001

E(Cu2+/Cu0) / V
0,340
0,311
0,281
0,252
0,222
0,193
0,163

Para a semi-reação da semicela Cu2+/Cu0,
Cu2+ (aq) + 2 e–

ৎ

Cu (s),

a aplicação da equação de Nernst (25°C) conduz a:
E = 0,340 –

0,059
1
log
2
[Cu2+ ]

Ela indica que, a cada mudança de 10 vezes em [Cu2+], o potencial será modificado em 0,059/2 volts, o que está de acordo com a tabela e o gráfico.
Variação do potencial da semicela Cu2+/Cu0 em função do logaritmo de [Cu2+], a 25°C.

E = E° –

E (Cu2+/Cu0)

A dependência de E (Cu2+/Cu0) é linear com o logaritmo de [Cu2+], como você pode visualizar pelo gráfico. Tal dependência foi genericamente enunciada pelo físico-químico alemão Walther
Nernst (1864-1941), Prêmio Nobel de Química em
1920. A chamada Equação de Nernst é:

RT ln Q nF em que: E =
E° =
R =
=
T = n =

potencial em condições não-padrão; potencial-padrão de semicela; constante dos gases
8,314 J mol–1 K–1; temperatura em K; número de elétrons transferidos na equação química
F = constante de Faraday
= 9,65 . 104 C;
Q = quociente de reação.

A substituição (25°C) dos valores e da equivalência ln Q = 2,303 log Q conduz a:
E = E° –
*

0,059 log Q n Rigorosamente, para soluções não-ideais, o potencial-padrão