СÐÐÐ ÐÐÐ ÐÐÐÐЧ РУÐÐ ÐÐÐÐÐÐÐ ÐРХÐÐÐÐ
СÐÐÐ ÐÐÐ ÐÐÐÐЧ РУÐÐ ÐÐÐÐÐÐÐ ÐРХÐÐÐРСÐÐÐ ÐÐÐ ÐÐÐÐЧ РУÐÐ ÐÐÐÐÐÐÐ ÐРХÐÐÐÐ
2 pO a HO 0 0059 , ⋅ 2 2 E − = E + lg O2 / OH 4 4 a − OH . (42) Активность воды меняется мало и ее считают постоянной величиной, Е 0 – стандартный потенциал кислородного электрода (+0,401В); − a − = 10 14 / a + OH H ; lga =− pH. Подставляя эти величины в уравнение H + (42), получаем: E − = 1, 23+ 0, 014 lg p O OH O 2 / 2 − 0, 059 pH . (43) Потенциалы окислительно-восстановительных (редокси-) электродов Такие электроды состоят из металлического проводника, контактирующего с раствором, содержащим окислители и восстановители. Электроды не принимают участия в окислительно-восстановительных реакциях ( Ox + ne ⇔ Red , где Ox – окислитель; Red – восстановитель). 0 23 , RT aOx EOx/Red = EOx/Red + lg nF a . (44) Например, для реакции E Ox/Red Red MnO 4 - + 8H + + 5ē ↔ Mn 2+ + 4 H 2 O окисленная форма восстановленная форма 8 a − ⋅a + MnO H 0 23 , RT 4 = EOx/Red + lg , 5F a (45) Е 0 = +1,51 (В); lga =− pH H , подставляем R и F, Т = 298 0 К, тогда + a E =+ + − MnO4 Ox/Red 1, 51 0, 012 pH a − 0, 094 . (46) Отсюда следует, что окислительно-восстановительный потенциал мало зависит от активности ионов (MnO 4 - ) и (Mn 2+ ), а зависит, в основном, от рН. Пример 1. Определите электродный потенциал меди, опущенной в раствор ее соли с концентрацией 0,0001 моль/л. Решение. Вычисление электродного потенциала производим по уравнению Нернста: Е=Е 0 + (0,059/ n)⋅lg10 -4 = +0,34 – 0,0295⋅4 = 0,222 (В), Е 0 = +0,34 (В) (табл. 8). Пример 2. Определите электродный потенциал железа, опущенного в раствор сульфата железа (II) (0,1 М), степень диссоциации соли 60 %. Решение. Определим концентрацию иона железа (II). С иона = С соли ⋅n⋅α = 0,1⋅1⋅0,6 = 0,06 моль/л, Mn 2+ Mn 2+ 88
n – число ионов железа при диссоциации соли. Электродный потенциал железа по уравнению Нернста (39): Е = Е 0 + (0,059/2) lg6 ⋅ 10 -2 = –0,44 + 0,059/2 (–1,2218) = –0,476 (В). Пример 3. Рассчитайте потенциал водородного электрода в 0,006 н растворе НСl, если коэффициент активности γ + = 0,944, степень H диссоциации 100 %, парциальное давление p H2 = 1 (101 КПа). Решение. Определим концентрацию ионов водорода и активность. C H + =6⋅10 -3 моль/л, а = γ ⋅ с = 0,944 ⋅ 6 ⋅ 10 -3 = 5,664 ⋅ 10 -3 моль/л. По уравнению Нернста (40) вычислим потенциал водородного электрода: = 0,059 lg5,664⋅10 -3 = 0,059(0,7531 – 3) = –0,133 В. + / E 2 H H 2 ЗАДАЧИ 425. Напишите уравнение Нернста для реакцииCr 2 O 2- 7 + 14H + + 6ē ↔ 2 Cr 3+ + 7H 2 O. Укажите уравнение зависимости потенциала данной электродной реакции от рН и рассчитайте его значение при рН = 2, Т = 298 K и активностях ионов Cr 3+ и Cr 2 O 2- 7 , равных 1, E 0 = +1,51 B. 426. Напишите уравнение равновесного электродного потенциала реакции - С1О 3 + 6Н + + 6ē ↔ С1 - + 3Н 2 О. Приведите уравнение зависимости потенциала этой реакции от рН и рассчитайте его значение при рН = 8,0, Т= 298 K и активностях ионов С1 - и С1О - 0 3 , равных 1, если E ClO − 3 Cl − / = 1,45 В. 427. Напишите уравнение Нернста для реакции NO - 3 + 3H + + 2ē ↔ HNO 2 + H 2 O. Приведите уравнение зависимости потенциала этой реакции от рН раствора и рассчитайте его значение при рН = 10, Т = 298 K и активностях - ионов NO 3 и молекул HNO 2 , равных 1, E 0 = + 0,94 B. 428. Рассчитайте равновесный потенциал электрода, на котором протекает реакция С1О - 3 + 6Н + + 6ē ↔ С1 - + 3 Н 2 О. - Стандартный потенциал электрода равен +1,45 В, активности ионов С1О 3 и С1 - равны 0.1; рН = 5; Т = 298 K. 429. Определите равновесный потенциал электрода, на котором протекает реакция MnO - 4 + 8H + + 5ē ↔ Mn 2+ + 4H 2 O. Стандартный потенциал равен + 1,51 В; активности ионов MnO - 4 и Mn 2+ равны 1; рН = 10; Т = 298 K. 430. Рассчитайте равновесный потенциал электрода, на котором протекает реакция MnO - 4 + 8H + + 5ē ↔ Mn 2+ + 4H 2 O . 89
- Page 37 and 38: Хлор или кислород в
- Page 39 and 40: Скорость гетероген
- Page 41 and 42: 179. Реакция выражае
- Page 43 and 44: Решение. KT E ⎛ 1 1 Из
- Page 45 and 46: Для гомогенной реа
- Page 47 and 48: константу равновес
- Page 49 and 50: 235. При некоторой те
- Page 51 and 52: m 2 - масса раствора.
- Page 53 and 54: ( 124,7 + ) , или ,4 ⋅124,7 =
- Page 55 and 56: 262. Какую массу Na 2 SO
- Page 57 and 58: Коэффициенты раств
- Page 59 and 60: где с - удельная теп
- Page 61 and 62: 291. При растворении
- Page 63 and 64: расчете состава ан
- Page 65 and 66: 310. Раствор сахара (
- Page 67 and 68: равен содержанию 20,
- Page 69 and 70: Таким образом, коли
- Page 71 and 72: K Д = 2 2 αC⋅αC α C α = = (
- Page 73 and 74: молекул кислоты, и
- Page 75 and 76: 364. Вычислите конст
- Page 77 and 78: 366. Насыщенный раст
- Page 79 and 80: Логарифмируя соотн
- Page 81 and 82: 391. Чему равна конст
- Page 83 and 84: Как правило, степен
- Page 85 and 86: 403. Напишите в ионно
- Page 87: РАЗДЕЛ 7. ЭЛЕКТРОХИ
- Page 91 and 92: 445. Вычислите потен
- Page 93 and 94: −3 E 2 H + H = 0, 059lg 5, 664⋅
- Page 95 and 96: ΔG 0 обр.(Сu 2+ ) = +66,2 кД
- Page 97 and 98: На практике вследс
- Page 99 and 100: никелировании в те
- Page 101 and 102: электроды нераство
- Page 103 and 104: расплава, если терм
- Page 105 and 106: растворенного кисл
- Page 107 and 108: 516. Какое покрытие м
- Page 109 and 110: СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1
- Page 111 and 112: 1 2 3 4 MgO(к) -601,24 -569,6 26,9
- Page 113 and 114: периоды 1 ряды I ПЕР
- Page 115 and 116: Таблица 7 Произведе
- Page 117 and 118: 3.4. 146. Реакция 1 и 2; 14
- Page 119 and 120: 295. 11,46 г; 297. -77,7 кДж/м
- Page 121 and 122: 438. 2,46; 3,4⋅10 -2 ; 439. -0,29
n – число ионов железа при диссоциации соли. Электродный потенциал<br />
железа по уравнению Нернста (39):<br />
Е = Е 0 + (0,059/2) lg6 ⋅ 10 -2 = –0,44 + 0,059/2 (–1,2218) = –0,476 (В).<br />
Пример 3. Рассчитайте потенциал водородного электрода в 0,006 н<br />
растворе НСl, если коэффициент активности γ + = 0,944, степень<br />
H<br />
диссоциации 100 %, парциальное давление p H2<br />
= 1 (101 КПа).<br />
Решение. Определим концентрацию ионов водорода и активность.<br />
C H<br />
+ =6⋅10 -3 моль/л, а = γ ⋅ с = 0,944 ⋅ 6 ⋅ 10 -3 = 5,664 ⋅ 10 -3 моль/л.<br />
По уравнению Нернста (40) вычислим потенциал водородного электрода:<br />
= 0,059 lg5,664⋅10 -3 = 0,059(0,7531 – 3) = –0,133 В.<br />
+ /<br />
E 2 H H 2<br />
ЗАДАЧИ<br />
425. Напишите уравнение Нернста для реакцииCr 2 O 2- 7 + 14H + + 6ē ↔ 2<br />
Cr 3+ + 7H 2 O.<br />
Укажите уравнение зависимости потенциала данной электродной реакции<br />
от рН и рассчитайте его значение при рН = 2, Т = 298 K и активностях<br />
ионов Cr 3+ и Cr 2 O 2- 7 , равных 1, E 0 = +1,51 B.<br />
426. Напишите уравнение равновесного электродного потенциала<br />
реакции<br />
-<br />
С1О 3 + 6Н + + 6ē ↔ С1 - + 3Н 2 О.<br />
Приведите уравнение зависимости потенциала этой реакции от рН и<br />
рассчитайте его значение при рН = 8,0, Т= 298 K и активностях ионов С1 - и<br />
С1О - 0<br />
3 , равных 1, если E ClO<br />
−<br />
3 Cl<br />
−<br />
/<br />
= 1,45 В.<br />
427. Напишите уравнение Нернста для реакции<br />
NO - 3 + 3H + + 2ē ↔ HNO 2 + H 2 O.<br />
Приведите уравнение зависимости потенциала этой реакции от рН<br />
раствора и рассчитайте его значение при рН = 10, Т = 298 K и активностях<br />
-<br />
ионов NO 3 и молекул HNO 2 , равных 1, E 0 = + 0,94 B.<br />
428. Рассчитайте равновесный потенциал электрода, на котором<br />
протекает реакция С1О - 3 + 6Н + + 6ē ↔ С1 - + 3 Н 2 О.<br />
-<br />
Стандартный потенциал электрода равен +1,45 В, активности ионов С1О 3<br />
и С1 - равны 0.1; рН = 5; Т = 298 K.<br />
429. Определите равновесный потенциал электрода, на котором протекает<br />
реакция MnO - 4 + 8H + + 5ē ↔ Mn 2+ + 4H 2 O.<br />
Стандартный потенциал равен + 1,51 В; активности ионов MnO - 4 и Mn 2+<br />
равны 1; рН = 10; Т = 298 K.<br />
430. Рассчитайте равновесный потенциал электрода, на котором<br />
протекает реакция MnO - 4 + 8H + + 5ē ↔ Mn 2+ + 4H 2 O .<br />
89
Change language