Una célula voltaica consisst de una semicelda Mn / Mn2 + y una semicelda Pb / Pb2 +. ¿Cómo calculo [Pb2 +] cuando [Mn2 +] es 1.40 M y la celda E es 0.44 V.?

Usa la ecuación de Nernst. Supongo que es el estándar de pantano a 25 ° C condiciones

Reacción:

[math] Mn (s) + Pb ^ {2 +} (aq) \ longrightarrow Mn ^ {2 +} (aq) + Pb (s) [/ math]

[matemáticas] E = E ° + \ frac {RT} {nF} ln Q = E ° + \ frac {0.0592} {n} log_ {10} Q [/ math]

Calculamos que n = 2 en este caso, ya que se transfieren 2 electrones.

Conseguimos que [math] E ^ o [/ math] sea (1.18-0.13) = 1.05 V. Luego solo tenemos que volver a conectarlo a la fórmula que teníamos antes.

[matemáticas] 1.05 = 0.44 + \ frac {0.0592} {2} log_ {10} Q [/ math]

[math] log_ {10} Q = \ frac {1.05 – 0.44} {0.0296} = 20.6081 [/ math]

Resuelve Q con solo los componentes acuosos de la reacción (¡el metal sólido no cuenta!)

[math] Q = 10 ^ {20.6081} = 4.056 \ times {10 ^ {20}} = \ frac {Mn ^ {2 +}} {Pb ^ {2 +}} [/ math]

Por lo tanto, podemos obtener [math] [Pb ^ {2+}] = \ frac {1.40} {4.056 x 10 ^ {20}} = 3.451 \ times {10 ^ {- 21}} M [/ math]

En otras palabras, esta es una solución que básicamente está agotada de [math] Pb ^ {2 +} [/ math] iones, lo que explicaría por qué el [math] E [/ math] es mucho más bajo que el [math] E ^ o [/ math].