Come fare per calcolare f.e.m. in questo esercizio sulla pila?

[antonio17]

Pt/ H2 (g) (P= 1,0 atm) / [NH3] = 0,1 M + [HCl] = 0,1 M // [Cl-] = 0,10 M; [ ClO4-] = 0,20 M; pH 3 / Pt
sapendo che E° ClO4-/Cl = 1,35 V e che Kb ammoniaca 1,8* 10 alla meno 5
- calcolare la f.e.m.

Vi prego risolvetemelo e gentilmente se nn vi creo problemi postate anche il procedimento...grazie mille in anticipo!!!!

[Abramo]

Ciao,
per risolvere il problema, useremo la teoria delle pile elettrochimiche. Dato il potenziale standard di riduzione per la coppia ClO4-/Cl (1,35 V), possiamo usare l'equazione di Nernst per calcolare il potenziale della cella.

L'equazione di Nernst è:

E = E^0 - (0.0592/n) * log(Q)

Dove:

E è il potenziale della cella,
E^0 è il potenziale standard di riduzione,
n è il numero di elettroni scambiati (in questo caso 1),
Q è il rapporto tra le concentrazioni dei prodotti e dei reagenti della reazione della cella.

La reazione della cella per questa pila sarà:

ClO4^- + 4e^- → Cl^- + 4OH^-

Ora possiamo calcolare il valore di Q e quindi il potenziale della cella.

La concentrazione di OH^- può essere calcolata dalla concentrazione di NH3, in quanto reagisce con HCl formando NH4^+ e Cl^-. Per ogni mole di NH3 consumata, avremo una mole di OH^- prodotta.

La reazione è:

NH3 + HCl → NH4^+ + Cl^-

La concentrazione di OH^- sarà uguale alla concentrazione iniziale di NH3, che è 0,1 M.

Ora possiamo calcolare Q:

Q = [Cl^-] / [ClO4^-]

Q = 0,10 / 0,20 = 0,5

Ora inseriamo i valori nell'equazione di Nernst:

E = 1,35 - (0.0592/1) * log(0,5)

E = 1,35 - 0.0592 * (-0,3010)

E = 1,35 + 0,0178

E = 1,3678 V

Quindi la f.e.m. della pila è di circa 1,3678 V.