Формальний потенціал в умовах комплексоутворення

Таблиця 1.3.6.

Показники потенціал-визначаючої системи та формули для розрахунку формального потенціалу ОВ системи в випадку комплексоутворення

Показники потенціал-визначаючої системи	Формули для розрахунку
Комплексоутворююча система	Окиснена форма утворює комплекс OxLm
Напівреакція	OxLm + пе =Red + mL
Рівняння Нернста для визначення потенціалу напівреакції
Рівняння Нернста для визначення потенціалу напівреакції за умови, що [OxLm] = [Red] = l M
Комплексоутворююча система	Відновлена форма утворює комплекс RedLk
Напівреакція	Ox +kL+ пе =RedLk
Рівняння Нернста для визначення потенціалу напівреакції
Рівняння Нернста для визначення потенціалу напівреакції за умови, що [Ox] = [RedLk] = l M

Константи рівноваги окисно-відновної реакції

Окисно-відновна реакція є сполученням двох напівреакцій. Напрям і глибина перебігу реакції визначаються значенням константи рівноваги, яка зв’язана з різницею стандартних потенціалів окисника і відновника співвідношенням:

lgK°_рівн = nΔE°/0,059,

де п – загальна кількість електронів, що беруть участь у реакції окисне­ння – відновлення (найменше загальне кратне).

Умовну кон­станту рівноваги, що визначає напрям і глибину окис­но-відновної реакції у реальних умовах, розраховують за різницю формальних потенціалів:

lgK´_рівн = nΔE°´/0,059

У залежності від значення величини K_рівн можливі випадки:

– K_рівн ≥ 1(чи ΔE > 0), реакція перебігає зліва направо

– K_рівн < 1 (чи Δ E< 0) – в інший бік.

Окисно-відновна реакція може перебігати в електрохімічній комірці, яка складається з двох електродів, які занурено у розчин електроліту. На електродах перебігає відповідна напівреакція. Електрод, на якому відбувається окиснення, є анодом, на якому відбувається відновлення катодом.

Різниця потенціалів катода (Е_к)й анода (E_a)визначає електрорушійну силу (ЕДС) комірки. Якщо

ЕДС = Е_к - E_a > 0,

то окис­но-відновна реакція перебігає самодовільно, а електрохімічна комірка є гальванічним елементом. Якщо ЕДС < 0, то реакція перебігає у комірці тільки при подачі енергії від зовнішнього джерела. Така комірка зветься електро­літичною.

Схематично електрохімічну комірку записують зліва на­право: анод, межа поділу фаз (вертикальна риска), електроліт, солевий місток (подвійна вертикальна риска), електроліт, межа поділу фаз, катод.

Формальний потенціал окисно-відновної напівреакції, що відбувається за участю іонів водню.

Показники потенціал-визначаючої системи та формули для розрахунку формальногопотенціалу ОВ систем у випадку участі іонів водню в напівреакціях

Показники, потенціал - визначаючої системи	Формули для розрахунку
Напівреакція	Ox + mH+ + ne = Red
Рівняння Нернста для визначення потенціалу напівреакції
За умови, що концентрації окисленої та відновної форм рівні 1М

Розв*язання:

1)Константа гідролізу

Cолеподібна сполука гідролізує за аніоном

K₂SO₃+HOH↔KHSO₃+KOH

2K⁺ + SO₃^2- +HOH ↔ K⁺ + HSO₃^- + K⁺ OH^-

SO₃^2- +HOH ↔ HSO₃^- +OH^-

KHSO₃+HOH↔H₂SO₃+KOH

K⁺ + HSO₃^- +HOH ↔ H₂SO₃^-+ K⁺ OH^-

HSO₃^- +HOH ↔ H₂SO₃ + OH^-

К_г=([ H₂SO₃] [OH^-])/ [HSO₃^-]

К_г=K_H2O/К₂(H₂SO₃)=1*10^-14/6*10^-8=0,16*10^-6

2)cтупінь гідролізу

h=2*√K₂(H₂SO₃)/К₁(H₂SO₃) = 2*√6*10^-8/1,3*10^-2.=4,2966*10^-3

3) водневий показник

рН=1/2рК₂ +1/2рК₁=1/2*6*10^-8+1/2*1,3*10^-2

Білет № 30