Главная страница сайта Услуги решения задач по химии
Лекции по химии Учебник - общая химия


становленной (Вое) форм выражается уравнением Нернста, вы веденным на основе законов термодинамики:

RT ГОк!

ф = (р0+--1п f-±, nF [BocJ

где R—молярная газовая постоянная, равная 8,313 Дж/(моль-К); Т—абсолютная температура, К; п—число электронов (отдаваемых или присоединяемых); F—постоянная Фарадея (96 500 Кл/моль).

Если от натуральных логарифмов перейти к десятичным, т для комнатной температуры (20° С) получим:

0,058 [Ок]

ф = «р° + ^—lg.L

[Вое]'

По уравнению Нернста можно рассчитать окислительно-вос-1 становительный потенциал пары при любых соотношениях кон-i центраций окислителя и восстановителя.

Для пары Sn4+/Sn2 + , где и = 2; <Psn4+/sn2+ = 0,15В, следовательно,

0,058 [Sn4+]

4>Sn4+/S«2+ =0,15 + —^— lg |"Sn2+jj-

Для пары Fe3 + /Fe2+, где и=1, фРез + /Ре2+= +0,77В, если концентрация Fe3+ = 1 моль/л, а концентрация Fe2+=0,01 моль/л. Тогда

<pF,3+/Fc2+=0,77+0,058 lg

10"

= 1,002В.

При сравнении со стандартным потенциалом фрез+/Ре2+ видим, что концентрация веществ сильно изменяет окислительно-восстановительный потенциал данной пары.

Для пары С12/2С1~

, ~ °.°58. [СЬ]

.<PcV2a- = l,36+-—lglL

Стехиометрические коэффициенты, не равные единице, входят в уравнение Нернста в качестве показателей степени для соответствующих концентраций.

- Для пары Ag + /Ag, где один из компонентов практически нерастворимое в воде вещество (Ag),

0,058 г ... <PAg.,Ag=0,799+-lplg[Ag+].

Концентрация серебра является величиной постоянной и потому в выражение ФАв*/а8 не входит.

При превращении окисленных форм анионов кислородсодержащих кислот в восстановленную реакции протекают при участии ионов Н+:

Мп04+8H++5e-.±Mn2++4H20 Cr202.- + 14Н+ +6е-.±2Сг3+ +7Н20 В этом случае уравнение Нернста принимает следующий вид:

0,058 [Мп04-][гГ]8 фМп04/Мп2+ фМп04/Мп2++ 5 g [Мп2 + ]

0,058 [Сг202 ][гГ]"

фСг2ОГ/2Сг3+ VCr20? /2Ci3* 6 [Сг3 + ]2

ГДе <РСг2ОГ/2СГ- = + 1'ЗЗВ-

Концентрация ионов водорода сильно влияет на окислительно-восстановаительный потенциал раствора, а следовательно, и на его окислительную активность.

Таким образом, если концентрации отдельных компонентов окислительно-восстановительных пар и среду раствора изменять, то будут меняться и их окислительно-восстановительные потенциалы. Может получиться даже так, что пара с большим стандартным окислительно-восстановительным потенциалом будет иметь в результате такого изменения меньший потенциал, чем другая пара с меньшим стандартным потенциалом. Направление реакции может стать в таком случае обратным.

Изменение направления реакции иногда требует незначительного изменения концентрации какого-либо из реагирующих ионов или рН среды.

Так, для реакции

2Pb2++Sn-2Pb+Sn4+

которой соответствует разность стандартных потенциалов 0,01В, достаточно понизить концентрацию ионов РЬ2+ по сравнению с концентрацией ионов Sn4+ примерно в 10 раз, чтобы реакция пошла в обратном направлении:

2Pb+Sn4+->2Pb2++Sn

Пользуясь таблицей стандартных потенциалов, можно предвидеть Направление окислительно-восстановительных реакций, а также иметь возможность выбирать соответствующие окислители и восстановители для проведения любого окислительно-восстановительного процесса. При этом необходимо учитывать влияние концентраций отдельных компонентов соответствующих пар на окислительно-восстановительный потенциал. Если не учитывать это влияние, то можно прийти к ошибочным результатам анализа.



 

Вернуться в меню книги (стр. 1-100)

 

Решаем контрольные работы по химии
Срочно нужно решить задачи по химии, выполнить контрольную работу или написать реферат? Тогда вам сюда.

 

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию