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Como calcular a constante de equilíbrio a partir do potencial padrão da célula

Transcrição de vídeo

nossa meta que é calcular a constante de equilíbrio cá para esta reação aqui e vamos usar os potenciais padrão de redução para fazê lo no vídeo anterior falamos sobre a relação entre a constante de equilíbrio cá eo potencial padrão da pilha o e 0 nós podemos então obter o exército para esta reação e então calcular a constante de equilíbrio cá nós já vimos maneiras fáceis de obter e zero em vídeos anteriores então vamos fazer isso analisando o primeiro esta semi reação aqui nela temos e o do sólido ganhando 2 elétrons sendo reduzido para ânions e - o potencial padrão de redução para esta reação é de 0,54 volts e podemos ver o que está acontecendo nesta primeira semi reação em que o iodo sólido ao lado esquerdo da reação está se transformando em nyon 100 - ao lado direito esta é a nossa semi reação de redução no caso do alumínio podemos ver na nossa reação que ele está perdendo elétrons ele está sendo portanto oxidado o alumínio sólido está se transformando em katyn ons a li3 mais logo esta outra semi reação é semi reação de redução então esta é a nossa última semi reação precisa ser invertida temos então aqui o alumínio sólido se transformando em a l3 mais e perdendo os três elétrons ou seja invertemos a acm reação e lembre se de que quando invertemos a semi reação o que temos que fazer com o potencial de redução nós simplesmente trocamos o seu sinal então se na semi reação de redução nosso potencial de redução era de menos 1,66 volts agora nós vamos ter positivo 1,66 volts que vai ser o potencial padrão de oxidação para o alumínio entretanto no caso da nossa semi reação de redução nós deixamos como esteve e portanto o seu potencial padrão de redução continua positivo 0,54 volts em seguida temos que olhar para nossa reação balanceada nós temos que tornar o número de elétrons iguais para ambas as emigrações eu vou aqui passar um risco nesta semi reação para que nós não confundamos com o resto na primeira semi reação nós temos dois elétrons enquanto aqui na outra semi reação à de oxidação nós temos três elétrons e nós precisamos do mesmo número de elétrons em ambas então nós vamos precisar obter seis elétrons em cada uma das semi reações por que lembre se os mesmos elétrons que são perdidos são aqueles que são ganhos então precisamos multiplicar a nossa primeira semi reação por três e vamos ficar com seis elétrons e no caso da segunda semi reação vamos multiplicar lá por dois a nossa acm reação de oxidação e assim ficar com seis elétrons vamos então reescrever as nossas semi reações na reação de redução vamos ter três e dois mais três vezes dois são seis elétrons e de novo três vezes dois vai nos dar seis e - mas lembre-se ao multiplicar uma semi reação por três nós não multiplicamos o potencial de redução por três porque o potencial de redução é uma propriedade intrínseca intensiva ela não se altera não importa quantos molz nós tenhamos naquelas m reação então o potencial padrão de redução continua aquecendo de positivo 0,54 volts para esta semi reação em seguida vamos multiplicar a nossa reação de oxidação por dois vamos ter então aqui dois a elle que vão nos dar 2 a li3 mais e então dois meses três nos dar seis elétrons e mais uma vez nós não vamos multiplicar o potencial padrão de oxidação ele continua sendo positivo 1,66 nós vamos então somar as nossas duas semi reações e vamos obter a reação total aqui e veja que os 6 elétrons da parte dos reagentes cancelam 6 elétrons da parte dos produtos e nós temos para nossos reagentes três e dois mais dois a l e nos nossos produtos temos seis e menos mais dois a l3 mais então esta é a nossa reação total justamente aquela que estava dada no início do nosso problema vamos verificar aqui temos três e dois mais dois à l olhe lá em cima 3 e 2 + 2 a elle que nos dá 6 e menos mais dois a l3 mais é que de fato 6 e menos mais dois a li3 mais então conseguimos novamente a nossa reação original lembre se agora de que queremos obter e 0 o potencial padrão da reação para então calcular a constante de equilíbrio cá e nós já sabemos como fazer isso de vídeos anteriores então vamos obter o potencial padrão da pilha e para isso vamos adicionar os nossos potenciais padrão de oxidação e de redução a zero da pilha então é igual a zero de redução mas o e zero de oxidação e fazendo as contas 0,54 mais 1,66 efetuando vamos chegar que o e zero da pilha vai ser 2,20 volts agora que obtivemos o e zero da pilha que é o potencial padrão da pilha podemos obter a constante de equilíbrio cá da nossa reação e para isso podemos usar uma das equações que estudamos no último vídeo que relaciona o potencial padrão da pilha com a constante de equilíbrio nós tínhamos duas formas para esta equação eu vou escolher uma delas foi escolher esta aqui e 0 igual a 0,05 92 volts sobre n tudo isso vezes o logaritmo de cá já sabemos que o potencial padrão da nossa filha é de 2,20 volts então vou colocá lo aqui no lugar do e 0 temos aqui 2,20 volts igual a 0,05 92 volts sobre agora vamos lembrar que n é o número de elétrons que foram transferidos na nossa reação e para saber isso vamos voltar ali na nossa reação e nas semi reações nós vemos que seis elétrons foram ganhos e seis elétrons foram perdidos ou seja em molz nós vamos usar n igual a 6 vamos escrever aqui então 6 no lugar do n e isso tudo vai ser multiplicado pelo blog da constante de equilíbrio cá agora basta pegar a calculadora e resolver para obter valor de cá vamos ter que fazer então 2,20 x 6 então dividir por 0,05 92 e isso nos dá digamos 223 observe que os vôos se cancelam aqui então temos 223 igual o lobby de cá que a nossa constante de equilíbrio para obter cá já que o logaritmo está na base 10 vamos fazer 10 elevado a cada um dos membros da nossa igualdade 10 elevado a 223 igual a 10 elevado a log de cá o que vai acontecer aqui e aqui vamos cancelar e ficar somente com k finalmente cá é igual a 10 elevado a 223 evidentemente aqui cá é um número gigantesco e isso parece um pouco surpreendente porque nós tínhamos apenas 2,2 volts aqui e obtivemos para a constante cá o número gigantesco mas o que significa este número absurdamente grande para constante de equilíbrio significa que esta reação vai acontecer completamente ou seja não há condições favoráveis para a reação acontecer no sentido inverso e por isso aqui na nossa reação não existe nem uma seta indicando a ida ea volta temos somente a seta em um sentido justamente por causa desse gigantesco número para a constante de equilíbrio até o próximo vídeo