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Mensaje 19 Ene 13, 13:52  29565 # 1



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Univérsitas

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Univérsitas 

Registro: 27 Oct 12, 16:17
Mensajes: 48
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Nivel Estudios: Universitari@
País: España
Ciudad: Málaga
Género: Femenino

______________________
La celda voltaica:

Ag(s)|Ag+ (0.015M) || Fe3+ (0.055M) | Fe2+(0.045 M) |Pt(s)

proporciona un voltaje de 0.084 V. Calcule las concentraciones de todos los iones cuando la pila se haya agotado.

No se que hacer en este ejercicio... me tiene pilladillo... Gracias de antemano :)
          
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Mensaje 19 Ene 13, 17:57  29573 # 2


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Asidu@ Amig@

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Asidu@ Amig@ 

Registro: 27 Oct 11, 19:00
Mensajes: 774
_____________Situación_

Nivel Estudios: Licenciad@
País: España
Ciudad: León
Género: Masculino

______________________
La ecuación de la pila es

Ag(s) + Fe3+(aq)   →   Ag+(aq) + Fe2+(aq)

Con la ecuación de Nernst, calcularemos en primer lugar el potencial estándar de la pila:

             0.059
E = E0 - -------- · log Q
                z

Para las condiciones dadas, (z = 1)

                    0.059          0.015 · 0.045
0.084 = E0 - -------- · log ---------------
                       1                   0.055

E0 = 0.020 V

Cuando la pila se agota, las concentraciones de las distintas especies químicas presentes han alcanzado el equilibrio, por lo que la fuerza electromotriz de la pila es nula (ya no hay transferencia de electrones). En el equilibrio, el cociente de reacción Q es la constante de equilibrio K:

E = 0 = E0 - (0.059/z) · log K

log K = E0 / 0.059 = 0.020 / 0.059 = 0.34   ⇒    K = 2.19

                 Ag(s) + Fe3+ (aq)            Ag+(aq)    +    Fe2+(aq)
Inicial                     0.055                  0.015             0.045
Reacciona                   x                          x                   x
Equilibrio              0.055 - x              0.015 + x       0.045 + x

          (0.015 + x) · (0.045 + x)
2.19 = ----------------------------
                    (0.055 - x)

de donde x = 0.052

Y las concentraciones, finalmente, son

[Fe3+] = 0.055 - 0.052 = 0.003 M

[Fe2+] = 0.045 + 0.052 = 0.097 M

[Ag+] = 0.015 + 0.052 = 0.067 M

Un saludo
          
       


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