химический каталог




Аналитическая химия. Химические методы анализа

Автор О.М. Петрухин

истема выступает в качестве окислителя и на водородном электроде протекает полуреакция окисления: Н2-2е-=2Н+,

или отрицательным, если система играет роль восстановителя, а на водородном электроде происходит полуреакция восстановления:

2Н++2е- = Н2.

Абсолютное значение стандартного потенциала характеризует «силу» окислителя или восстановителя .

В справочной литературе в форме таблиц представлены стандартные окислительно-восстановительные потенциалы наиболее часто встречающихся окислительно-восстановительных систем. В табл. 2 Приложения приведены некоторые из них.

Стандартный потенциал — термодинамическая стандартизованная величина — является очень важным физико-химическим и аналитическим параметром, позволяющим оценивать направление соответствующей реакции и рассчитывать активности реагирующих частиц в условиях равновесия.

Реальные потенциалы. Использование стандартных потенциалов применительно к конкретным растворам окислительно-восстановительных систем часто встречает серьезные затруднения и ограничения. Значение стандартного потенциала характеризует полуреакцию, участниками которой являются частицы одного «видах без учета всех прочих возможных форм их существования в конкретных условиях (комплексы, в частности гидроксокомплексы различногосостава, полимерные частицы, ассоциаты и пр.) и без учета межионного взаимодействия.

Для характеристики окислительно-восстановительной системы в конкретных условиях пользуются понятием реального (формального) потенциала ?0' , который соответствует потенциалу, установившемуся на электроде в данном конкретном растворе при равенстве 1 моль/л исходных концентраций окисленной н восстановленной форм потенциал-определяющих ионов и зафиксированной концентрации всех прочих компонентов данного раствора:

?•'=/Реальные потенциалы окислительно-восстановительных систем с аналитической точки зрения более ценны, чем стандартные потенциалы, так как Истинное поведение системы определяется не стандартным, а реальным потенциалом и именно последний позволяет предвидеть протекание окислительно-восстановительной реакции в конкретных условиях. Реальный потенциал системы зависит от кислотности, присутствия посторонних ионов в растворе и может изменяться в широком диапазоне, как это иллюстрирует табл. 14.1.

Смешанные потенциалы. Для окислительно-восстановительных полуреакций с многоэлектронным переносом возможно ступенчатое протекание реакций и существование

Таблица 14.1. Реальные потенциалы

Окислительно- Окислительно-

восстанови- Фон, ?°, В восстанови- Фон, Е°, В

тельная 1 моль/л

тельная 1 МОЛЬ/Л

система система

Cu2+/Cu+ ко 0,12 МпОГ/Мп2+ H2SO,

(РН=1) 1,44

НС1 0,50 НзРО, 1,36

FE3+/FE2 + (рН=1)

HsSO, 0,70 s.og-/ H2SO, 0,07

/2S2O3-

НзРО, 0,59

NaHCCb 0,04

ЭДТА 0,12 NaOH -0,03

Н2С20 0,02

Ь/2Г NaCl 0,65

HCI HjSO, 0,60 0,58

в растворе одновременно нескольких окислительно-восстановительных пар. В этом случае возникает так называемый смешанный потенциал, отличающийся от стандартного и реального потенциалов, учитывающих систему, состоящую только из начального и конечного продуктов. Например, для полуреакции

МпОГ +8Н+ + 5е~ =Мп'+ -4-4НгО

возможно существование следующих окислительно-восстановительных пар, часть из которых может находиться в растворе одновременно:

МпОГ/МпОЗ"; МпОГ/Мп3+; МпОГ/Мп2+.

Поэтому значение потенциала, измеренного для этой системы (смешанного потенциала), может существенно отличаться от теоретически рассчитанного.

14.1.2. Уравнение Нернста

Для условий, отличных от стандартных (активности потен-циалопределяющих ионов не равны единице), равновесный потенциал окислительно-восстановительной полуреакции

аОк, +ле~ =6Вст может быть рассчитан с помощью уравнения Нернста: Ј=Ј0-r-(«r/nf)ln(a»OHl/aBCl).

где В9 — стандартный потенциал. В; R — универсальная газовая постоянная, равная 8,314 Дж>моль~'-град~ , Т— абсолютная температура, К; л — число электронов, участвующих в лолуреакции; F — постоянная Фарадея 9,6585.10' Кл-моль-1.

После подстановки указанных величин (Г=298 К) и замены натурального логарифма на десятичный уравнение Нернста принимает вид:

? = Е°+ (0,059/n)lg(e-OKi/oBcl).

Если учесть, что а —у [С], то

Ј-=Ј4(0,059/n)lg(Vo„/TBCl) + (0,059//1)lg(lOK,)71Bc,jl') = = Ј°'+(0,059/n)lg(IOK,]7lBc,j4).

Для разбавленных растворов ахС; активность металлов, чистых твердых фаз и растворителей принимают равной единице, активность газа — его парциальному давлению.

Потенциал окислительно-восстановительной системы равен ее стандартному потенциалу, если я0к1 = аВс, = 1. В общем случае потенциал, характеризующий окнслительно-

263 восстановительную систему зависит от природы ее компонентов (?°) и отношения активностей (концентраций) восстановленной и окисленной форм. Величина ?*' отражает влияние на потенциал веществ, концентрация которых в растворе не изменяется в ходе окислительно-восстановительной реакции.

Уравнение Нернста примен

страница 103
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150

Скачать книгу "Аналитическая химия. Химические методы анализа" (1.98Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
barovier toso купить люстру
курсы по ворду и эксель в москве
ремонт холодильника Miele KD 3528 SED
почему гироскутер шумит при зарядке

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)