|
 |
|
Pozdrav! Molim vas da mi odgovorite na jedno pitanje iz područja elektrokemije a koje se našlo na natjecanju 2004/2005 godine (županijsko za 3. razred). Izračunajte standrdni redukcijski potencijal željezove elektode uronjene u otopinu željezovih (III) iona iz zadanih standardnih redukcijskih potencijala E(Fe2+/Fe)=-0,447V
E(Fe3+/Fe2+)=0,771 V, E(Fe3+/Fe) =?. Unaprijed se zahvaljujem na pomoći i molim vas da mi i napišete postupak i rješenje jer nemam rješenja za natjecanje te godine. Pozdrav, Nikola Štoković
|
|
Ime i prezime:
Nikola Štoković
nikola.stokovic@gmail.com
|
 |
 |
Za početak uvedimo neke oznake da nam bude dalje lakše pisati. Nazovimo (polu)reakcije o kojima je ovdje riječ kao I, II i III recimo ovako:
I Fe3+ + e- --> Fe2+
II Fe2+ + 2e- --> Fe
III Fe3+ + 3e- --> Fe
Tako da nam gornji standardni elektrodni potencijali budu označeni s
E(Fe3+/Fe2+) = E(I)
E(Fe2+/Fe) = E(II)
E(Fe3+/Fe) = E(III)
Nadalje treba primijetiti da ukoliko se dogode redom prvo reakcija I, a potom reakcija II, da je ukupna promjena sustava jednaka kao da se dogodila samo reakcija III. To znači da će za sve funkcije stanja (a to su veličine kao što su entalpija, entropija, Gibbsova energija i t.d., tj one veličine koje ovise samo o početnom i konačnom stanju, a ne o putu kojima se iz prvoga došlo u potonje) vrijediti da je zbroj doprinosâ danoj fukciji stanja iz reakcija I i II jednak istoj reakcijskoj funkciji stanja za reakciju III. Na primjeru Gibbsove energije to zanči:
ΔrG(I) + ΔrG(II) = ΔrG(III).
Sada se valja prisjetiti da je standardna reakcijska Gibbsova energija povezana sa standardnim elektrodnim potencijalom prema relaciji
ΔrG = -z F E,
gdje je z broj izmijenjenih elektrona, F Faradayeva konstanta, a E standardni elektrodni potencijal. Primijenimo li to na gornju jednadžbu dobijamo
-z(I) F E(I) - z(II) F E(II) = -z(III) F E(III),
odnosno, dijeljenjem svega s (-F),
z(I) E(I) + z(II) E(II) = z(III) E(III),
Iz čega slijedi
E(III) = (z(I) E(I) + z(II) E(II)) / z(III).
Kada se uvrste zadane vrijednosti za E(I) i E(II), te vrijednosti z iz jednadžbi reakcija ((z(I) = 1, z(II) = 2, z(III) = 3), dobija se da je E(III) = 0,663 V.
Pozdrav. |
|
|
Odgovorio:
Vladimir Stilinović
vstilinovic@chem.pmf.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
