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Questão de Química — Transformações Químicas e Energia — FGV 2026

QuímicaTransformações Químicas e Energia
Código
fg130131
Banca
FGV
Órgão
AMAZUL
Ano
2026
Nível
Médio
Cargo
Técnico de Química
A semirreação presente em um eletrodo conectado a um eletrodo padrão de referência é:Imagem associada para resolução da questãoNa medida experimental, temos [H₃AsO₄] = [H₃AsO₃] e o valor lido no voltímetro para o par H₃AsO₄/H₃AsO₃ é de 0,259 V.Considere para equação de Nernst que Imagem associada para resolução da questão seja aproximadamente Imagem associada para resolução da questão e assinale a opção que mostra o pH da solução.
  1. A1
  2. B2
  3. C5
  4. D7
  5. E9
Revelar gabarito e comentário

GabaritoC — 5

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Eletroquímica: Equação de Nernst e pH

Gabarito: letra C. O pH da solução é 5. A aplicação da equação de Nernst para a semirreação de redução do ácido arsênico (H3AsO4+2H++2e−⇌H3AsO3+H2OH_3AsO_4 + 2H^+ + 2e^- \rightleftharpoons H_3AsO_3 + H_2O) permite relacionar o potencial do eletrodo (EE) com a concentração de íons hidrogênio ([H+][H^+]), possibilitando o cálculo do pH.

Resolução passo a passo

A equação de Nernst simplificada, conforme fornecido, é:

E=E∘−0,06nlog⁡QE = E^\circ - \frac{0,06}{n} \log Q

Onde:

  • E=0,259 VE = 0,259\,\text{V}

  • E∘=0,559 VE^\circ = 0,559\,\text{V}

  • n=2n = 2 (número de elétrons transferidos)

  • Q=[H3AsO3][H3AsO4]⋅[H+]2Q = \frac{[H_3AsO_3]}{[H_3AsO_4] \cdot [H^+]^2}

Como o enunciado informa que [H3AsO4]=[H3AsO3][H_3AsO_4] = [H_3AsO_3], o quociente de reação simplifica-se para Q=1[H+]2Q = \frac{1}{[H^+]^2}. Substituindo os valores na equação:

0,259=0,559−0,062log⁡(1[H+]2)0,259 = 0,559 - \frac{0,06}{2} \log \left( \frac{1}{[H^+]^2} \right)
0,259−0,559=−0,03log⁡([H+]−2)0,259 - 0,559 = -0,03 \log ([H^+]^{-2})
−0,300=−0,03⋅(−2)log⁡[H+]-0,300 = -0,03 \cdot (-2) \log [H^+]
−0,300=0,06log⁡[H+]-0,300 = 0,06 \log [H^+]

Sabendo que pH=−log⁡[H+]\text{pH} = -\log [H^+], temos que log⁡[H+]=−pH\log [H^+] = -\text{pH}. Substituindo:

−0,300=0,06⋅(−pH)-0,300 = 0,06 \cdot (-\text{pH})
pH=0,3000,06=5\text{pH} = \frac{0,300}{0,06} = 5

Alternativas

  • Alternativas A, B, D e E: Incorretas. Os valores de pH 1, 2, 7 e 9 não satisfazem a igualdade matemática derivada da equação de Nernst para o potencial de 0,259 V dado o potencial padrão de 0,559 V.

PEGA ESSA DICA!

Ao lidar com equações de Nernst envolvendo pH, lembre-se sempre de que o termo log⁡[H+]\log [H^+] é o negativo do pH. Se o potencial medido for menor que o padrão, o termo logarítmico deve ser positivo, o que ocorre quando a concentração de reagentes (incluindo H+H^+) é baixa (pH alto).

Gabarito: letra C

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