Головна |
Для сполучених окисно-відновних пар за участю оксоаніонів і оксидів велике значення має активність іонів водню, т. Е. РН розчину (рН = -lg [ ].
У тих випадках, коли хочуть визначити вплив на електродний потенціал (і, в кінцевому підсумку, на можливість протікання окислювально-відновної реакції) тільки кислотності середовища, вважають всі активності компонентів, крім Н+, Рівними одиниці, як і в стандартному стані. Тоді залежність електродного потенціалу від рН можна виразити рівнянням:
(9),
де n - показник ступеня для активності Н+ в рівнянні (7).
Тепер стає зрозуміло, чому електродні потенціали в кислому і лужному середовищі для одних і тих же сполучених пар різні. Наприклад, для пари
, Ео = 1,69 В (рН = 0).
Використовуючи рівняння (9), для рН = 14 отримуємо:
Е = 1,69 - 0,059 ? 4/3 ? 14 = 1,69 - 1,10 = 0,59 В.
Ця величина дорівнює за значенням Ео( ) Для рН = 14 (см. Ряд Латімер), яке вважають стандартним, так як воно відповідає полуреакции:
при а (ОН-) = 1.
Використовуючи співвідношення типу (9), можна оцінити діапазон значень рН, при яких можливий окислювально-відновний процес. Оцінимо, наприклад, можливість отримання хлору окисленням соляної кислоти оксидом марганцю (IV). Для цього вирішимо рівняння (8) або проаналізуємо графік залежності електродного потенціалу від величини рН розчину (рис. 6).
|
Лінія 1 на графіку є залежність потенціалу Ео( ) Від рН (Е = Ео - 0,118 рН). потенціал Eo(Cl2/ Cl-) = 1,359 B не залежить від рН і тому представлений на графіку горизонтальною лінією 3.
Точка А перетину цих ліній відповідає значенню рН = -1,09. При більшій кислотності реакція можлива, так як Ео( )>> Eo(Cl2/ Cl-).
Лінія 2 відповідає електродному потенціалу пари Br2/ Br-. З графіка видно, що відновлення бромводорода можливо в менш кислому середовищі (рН <1,4). Це важливо знати, тому що допомагає визначити умови, при яких селективно можна окислити одна речовина в присутності іншого відновлювача. В даному випадку оксидом марганцю (IV) можна окислити бромід-іон в присутності хлорид- іона в діапазоні значень рН від -1,09 до 1,4.
Лекція 8. Редокс | ОКИСЛЕННЯ - окислювач, ВІДНОВЛЕННЯ - відновники | ПОДВІЙНИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ СЛОЙ. Напівелемент. | Стандартний водневий електрод. Стандартний електродний потенціал реакції. | Як оцінити можливість протікання окислювально - відновної реакції? | Форми подання стандартних електродних потенціалів у вигляді таблиць. | Форми подання стандартних електродних потенціалів у вигляді діаграм Латімер | Подання стандартних електродних потенціалів у вигляді діаграм Фроста | Вольт-еквіваленти марганцю в різних ступенях окислення |