• Asignatura: Química
  • Autor: chachocyc
  • hace 8 años

Calcula el valor de E(H+/H2(g)), según la ecuación de Nernst, cuando:

[H+]= 1 mol 1-1, p(H2)= 1 atm

¡Ayuden por favor, no me lo ha enseñado mi maestra y es una actividad en línea!

Respuestas

Respuesta dada por: JoSinclair
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El cálculo del potencial corregido de un electrodo, o potencial de reducción, se calcula de acuerdo a la ecuación de Nernst:


E = E₀ – [RT/nF]LognQ


Donde:


E₀ = el potencial en condiciones estándar


R = constante de los gases =  8,314 J/m°K


T = Temperatura en °K = 25°C + 273,15 = 298,15°K


n = cantidad de moles de electrones que se comparten en la reacción


F = constante de Faraday = carga de un mol de electrones e- = 96500 Coulombs/mol ó C/mol


Q = cociente de la reacción

 

En condiciones normales (T = 25°C; P = 1 atm) podemos simplificar la ecuación y obtenemos:


E = E₀ – [ 8,314 J/m°K x 298,15 °K] / n 96500 C/mol] x LognQ


[ 8,314 J/m°K x 298,15 °K]/n 96500 C/mol] = 0,0256724456 ≈ 0,0257 J/C (Joules/Coulomb = Voltios V)


E = E₀ – (0,0257 V/n) x LognQ


Para simplificar aún más, eliminamos el término Logn (Logaritmo natural) y lo sustituimos por Log₁₀


0,0257 x Logn₁₀ = 0,05917643689 ≈ 0,0592


E = E₀ – (0,0592 V/n) x Log₁₀ Q


Ahora bien, la ecuación que describe la reacción H+/H2, una reacción redox usada en el electrodo de platino, es


2H  + 2 e  --------→  H (gas),


El valor de “n” corresponde a los electrones compartidos, por lo que n = 2.


El potencial electrolítico del H (hidrógeno ión) E₀ se fija como 0 en todas las temperaturas, mientras que el E₀ correspondiente a H (Hidrógeno diatómico o gas) es expresado como H + 2 e ó 2H = -2,25 V


Podemos decir además que, por definición, Q es el cociente de la división de las concentraciones de los elementos de la reacción, por lo que:


Q = [H⁺] / [ H₂] 


y como en el planteamiento nos dicen que la concentración de H⁺ 1 mol y la relación es 1:1, entonces,


Q = 1/1 = 1


Sustituyendo en la ecuación de Nernst simplificada:


E = -2,25 V – (0,0592 V /2) x Log10 1


E = -2,25 – 0,0296 x 1


E = - 2,2796 ≈ - 2,28 V


Podemos concluir, en respuesta a tu pregunta que el valor de E(H/H₂ (g)), según la ecuación de Nernst es de 2,28 V

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