Esercizi sull'equazione di Nernst
Esercizi svolti sull'equazione di Nernst
Data una generica coppia redox che partecipa alla seguente reazione di riduzione:
l'equazione di Nernst, permette il calcolo del potenziale di riduzione della coppia redox in condizioni non standard. L'equazione di Nernst viene scritta nel seguente modo:
in cui:
- E = potenziale di riduzione in condizioni non standard
- E° = potenziale standard di riduzione, che si misura i volt
- n = numero di elettroni scambiati
- [Red] = concentrazione in mol/L della specie ridotta
- [Ox] = concentrazione in mol/L della specie ossidata
- n e m sono gli eventuali coefficienti stechiometrici della specie ridotta e della specie ossidata
Di seguito vengono proposti gli esercizi sull'equazione di Nernst elencati in ordine di difficoltà crescente.
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Livello di difficoltà medio-basso
1.
Calcolare il potenziale di un semielemento (alla temperatura di 25°C) costituito da una lamina di rame immersa in una soluzione 0,001 M di CuSO4.
E°Cu2+/Cu = 0,345 V
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: potenziale di un semielemento.
2.
Si calcoli il potenziale di un elettrodo costituito da una lamina di argento immersa in una soluzione 10-3 M di nitrato di argento.
Si sappia che: E°(Ag+/Ag) = 0,799 V
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: potenziale di elettrodo.
3.
Calcolare il potenziale dell'elettrodo a idrogeno a un pH = 2,00 e ad una pressione parziale di idrogeno pari a 1200 mmHg.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: potenziale di un elettrodo a idrogeno in condizioni non standard.
Livello di difficoltà medio-alto
3.
50 mL di una soluzione 0,1 N di ioni Fe2+ vengono fatti reagire con 10 mL di una soluzione di permanganato di potassio 0,01 N (KMnO4 ossida gli ioni Fe2+ a ioni Fe3+). Calcolare a 25°C il potenziale assunto da una lamina di platino immersa nella soluzione risultante.
E°Fe3+/Fe2+ = 0,77 V.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: lamina di platino immersa in soluzione di ioni Fe2+/Fe3+.
4.
Si determini il potenziale di riduzione di una lamina di zinco immersa in una soluzione satura di fosfato di zinco Zn3(PO4)2.
Si sappia che per il fosfato di zinco Kps = 9,0 · 10-33 e che per lo zinco E°(Zn2+/Zn) = - 0,763 V.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: potenziale di riduzione di una lamina di zinco.
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