Оглавление:
Влияние pH раствора на величину потенциала
Влияние pH на величину потенциала проявляется для полуреакций, протекающих с участием «ионов среды» — , причем оно может быть настолько значительным, что способно изменить направление (пример 5.7) окислительно-восстановительной реакции.
Пример 5.6.
Рассчитайте равновесный и формальный потенциалы пары (строго говоря, пары ), если моль/л при pH = 5 и pH = 1.
Решение:
Записываем уравнение полуреакции:
С учетом вывода, сделанного в примере 5.5, и ввиду отсутствия данных о составе раствора, будем считать I = 0, а ионов равными 1. Тогда равновесный потенциал пары можно вычислить по уравнению Нернста вида (5.4) или (5.5), а по уравнению, подобному (5.6) — формальный.
При pH = 5 или моль/л, в отсутствие побочных реакций :
При pH = 1 или моль/л, в отсутствие побочных реакций :
Сравнивая для пары при различных pH, можно видеть сильную зависимость окислительной способности формы от pH, проявляющуюся в её увеличении с ростом кислотности раствора.
Пример 5.7.
Определите направление реакции взаимодействия иода с арсенитом натрия при pH =0, pH = 4 и pH = 8.
Решение:
Реакция взаимодействия иода с арсенит-ионом:
Полуреакции и стандартные потенциалы пар:
Сравнение данных пар показывает, что арсенат-ион является более сильным окислителем, чем иод. Если, как это предполагается по реакции, окислителем считать иод, то:
Следовательно, в стандартных условиях равновесие данной реакции будет смещено влево, иод не будет окислять арсенит.
Вычислим формальные потенциалы пары с учетом pH по формуле (5.6) ( от pH не зависит). При pH = 4:
при pH = 8:
Сравнивая с полученными значениями , видим, что с ростом pH формальный потенциал пары уменьшается, становится значительно больше, чем , значит арсенит будет окисляться иодом и реакция пойдет в прямом направлении.
При pH 4: при pH 8:
Эти примеры взяты со страницы примеров решения задач по аналитической химии:
Решение задач по аналитической химии
Возможны вам будут полезны эти страницы: