Для связи в whatsapp +905441085890

Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения

Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам

Направление реакции, полноту её протекания, а также равновесные концентрации компонентов или растворимость веществ в ходе окислительно-восстановительной реакции, можно оценить по ее константе равновесия (см. разделы 2.3, 5.1), которая в справочниках не приводится, но связана с табличными значениями стандартных потенциалов. Термодинамическую константу (Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения) можно вычислить по формуле:

Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения

где n — число электронов, передаваемых в ходе реакции окислительно-восстановительного взаимодействия; Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения — стандартные потенциалы пар предполагаемого окислителя и восстановителя.

В реальных условиях вместо стандартных потенциалов следует воспользоваться формальными и вычислить условную константу равновесия К.

Пример 5.13.

Вычислить константу равновесия реакции окисления иодом арсенит-иона с учетом кислотности среды в условиях примера 5.7.

Решение:

Воспользуемся данными о Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения для полуреакций, полученными в примере 5.7.

Уравнение реакции: Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения

полуреакции и потенциалы пар:

Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения

В стандартных условиях (pH = 0) рассчитаем термодинамическую константу равновесия Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения указанной реакции по формуле (5.11). В качестве окислителя предполагается Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения.

Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения

Поскольку Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения < 1, равновесие реакции смещено влево. Вычислим значения Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения при других значениях pH. При pH = 4:

Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения

при pH = 8: Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения

Расчеты показывают, что для практически полного смещения равновесия вправо необходимо создать pH > 4.

Пример 5.14.

Вычислить константу равновесия реакции:

Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения

Решение:

Представим полуреакции и соответствующие им Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения:

Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения

Предложенную реакцию можно представить как сумму ступенчатых процессов, характеризующихся соответствующими константами:

Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения

Общая константа равновесия суммарной реакции равна произведению Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения (см. также раздел 2.3):

Расчет константы равновесия по стандартным и формальным потенциалам с примерами решения

Значение константы показывает, что реакция будет протекать до конца даже при стехиометрическом соотношении реагирующих веществ.

Эти примеры взяты со страницы примеров решения задач по аналитической химии:

Решение задач по аналитической химии

Возможны вам будут полезны эти страницы:

Влияние комплексообразования на величину потенциала с примерами решения
Влияние образования малорастворимых соединений на потенциал с примерами решения
Вычисление равновесных концентраций по величине константы с примерами решения
Вычисление растворимости веществ в окислительно-восстановительной реакции с примерами решения