|
 |
|
Poštovani,
molila bih Vas za pomoć oko zadatka sa županijske razine natjecanja iz kemije za 3. razred iz 08./09. godine. Zadatak glasi: "Izračunajte elektrodni potencijal vodikove elektrode u otopini klorovodične kiseline koncentracije 0,0015mol/dm^3." U rješenjima je korištena formula E = E°+(0,059V/z)logc. Ono što ne razumijem jest zašto je na mjesto z (broj elektrona koji se izmjenjuju u redoks reakciji) uvršten broj 1, a ne 2 ako redukcija vodikova iona glasi: 2H^+ + 2e^- --> H2?
Hvala unaprijed!
|
|
Ime i prezime:
Maria Koprek
maria.koprek@skole.hr
|
 |
 |
Razlog zašto ćeš u jednadžbi imati jedinicu proizlazi upravo iz te jednadžbe i može se dokučiti ako se sve skupa malo raspiše. Nernstova jednadžba:
E = E° − RT/zF ln Q
se ubacivanjem vrijednosti opće plinske i Faradayeve konstante, temperature od 25 °C, odnosno 298,15 K, te prevođenjem prirodnog logaritma u dekadski, prebacuje u oblik:
E = E° − 0,059 V /z ∙ log Q
Što ćemo točno imati u izrazu Q, dolazi pak od jednadžbe redukcije:
2 H+(aq) + 2 e− → H2(g)
Q = (p(H2)/p°)/([H+]/c°)2
Ovdje bih skrenuo pozornost na to da koncentracija hidronâ dolazi kvadrirana jer se u jednadžbi reakcije pojavljuju dva hidrona. Kako je u standardnoj elektrodi tlak vodika standardni, brojnik gornjeg razlomka bit će jednak jedan tj. ostat će nam izraz:
Q = 1/([H+]/c°)2
Logaritmiranjem toga dobivamo:
log Q = log (1/([H+]/c°)2)
= − log (([H+]/c°)2)
= − 2 log ([H+]/c°)
= 2 pH
s time sad možemo u Nernstovu jednadžbu:
E = E° − 0,059 V /z ∙ log Q
= E° − (0,059 V / 2)∙(2 pH)
= E° − 0,059 V ∙ pH
A to je ekvivalentno izrazu iz tvog zadatka (pH i log c imaju suprotne predznake).
Sve u svemu, tvoja primjedba da za redukciju hidrona u vodik transferni broj iznosi 2 dobro je opažanje. Međutim, pri izvođenju Nernstove jednadžbe pojavit će se još jedna dvojka, i to iz istog razloga koji daje transferni broj dva. Te će se dvije brojke u procesu međusobno pokratiti pa će nam ostati jedinica.
Za vježbu ili zabavu preporučio bih izvesti istu jednadžbu, ali s "polovičnom" jednadžbom redukcije:
H+(aq) + e− → 1/2 H2(g)
Nakon toga možeš pokušati podvostručiti, potrostručiti ili poenterostručiti istu jednadžbu. Izvođenje će uvijek ostati isto, a kako će o verziji jednadžbe ovisiti rezultat tj. brojka u nazivniku, vidjet ćeš kad izvedeš pojedine izraze. A možda ti je već sad očito.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
aproksimativac@gmail.com
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
