Questão 3
IME 2020
(IME - 2020/2021 - 2ª Fase)
Titulou-se uma solução 0,15 molar de Fe2+ com Ce4+ com o eletrodo de platina mergulhado em 40,0 mL da solução e acoplado a um eletrodo de referência por meio de uma ponte salina. A titulação, conforme a reação abaixo, foi monitorada pela leitura de um voltímetro.
Ce4+ + Fe2+ ⇌ Ce3+ + Fe3+
Calcule a força eletromotriz (fem) indicada nesse voltímetro após a adição de 8,0mL de uma solução de Ce4+ 0,15 molar, a 298 K.
Dados:
Gabarito:
Resolução:
Dados:
| 0,15 mol/L Fe+2 | 0,15 mol/L Ce+4 |
| 40,0 mL | 8,0 mL |
1) Cálculo do número de mol das espécies:
Fe2+
| 0,15 mol | __________ | 1000 mL |
| x | __________ | 40 mL |
x = 0,006 mol Fe2+
Ce4+
| 0,15 mol | __________ | 1000 mL |
| y | __________ | 8 mL |
y = 0,0012 mol Ce+4
2) Analisando a estequiometria da reação
Ce4+ + Fe2+ Ce3+ + Fe3+
1: 1: 1: 1:
Portanto, o Ce4+ é o reagente limitante e irá reagir completamente.
3) Utilizando a tabela de equilíbrio
| Ce4+ | Fe2+ | Ce3+ | Fe3+ | ||
| Início | 0,0012 | 0,006 | 0 | 0 | |
| Reage | 0,0012 | 0,0012 | 0,0012 | 0,0012 | |
| Equilíbrio | 0 | 0,0048 | 0,0012 | 0,0012 |
4) Como na titulação condutimétrica calcula-se a fem apenas com a redução:
Eo = Potencial padrão do ferro = 0,80 V
n = número de elétron = 1