Құрамында Al2(SO4)3 (C=0,004 моль/л) + Na
рН 3 және с(H3AsO4) = с(H3AsO2)= 0,1 M кезінде H3AsO4/HAsO2 жұбының редокс потенциалын есептеп шешіңіз
жүктеу/скачать 10,11 Mb.
|
аналитика 3 деңгей
- Бұл бет үшін навигация:
- 65)Тотығу –тотықсыздану потенциалдарының мәніне әсер ететін факторларды қолданыңыз. Тотығу потенциалы.
- ) тотығу-тотықсыздану потенциалы
| 62. рН 3 және с(H3AsO4) = с(H3AsO2)= 0,1 M кезінде H3AsO4/HAsO2 жұбының редокс потенциалын есептеп шешіңіз.
6 3. 64. MnO4- +5Fe2+ +8H+ ↔ Mn2+ +5Fe3++ 4H2O реакциясы үшін тепе-теңдік константасын есептеп шешіңіз. 65)Тотығу –тотықсыздану потенциалдарының мәніне әсер ететін факторларды қолданыңыз. Тотығу потенциалы. Әр қосылыстың тотығу не тотықсыздану қабілеттілігі әртүрлі болады. Егер асыл металдан дайындалған электродты, мысалы плaтинаны тотықтырғыштың немесе тотықсыздандырғыштың ерітіндісіне батырса, онда тотықтырғыш өзіне қажетті бірнеше электрондарды металдан қосып алады, ал тотықсыздандырғыш, керісінше, бірнеше электрондарды металға береді. Осының салдарынан электрод оң немесе теріс зарядталады. Ерітіндінің тотықтырғыштық қасиеті неғұрлым үлкен болса, онда батырылған электродтың оң заряды соғұрлым жоғары болады. Берілген ерітіндіге батырылған электродтың зарядталған мөлшеріне тең потенциал, сол ерітіндінің тотығу активтілігінің шамасын береді, сондықтан ерітіндінің тотығу потенциалы деп аталады. Ерітіндіде тотықтырғышпен бірге әрдайым тотықсыздандырғыш қатар жүретіндіктен, тотығу потенциалын тотыққан-тотықсызданған жұптардың немесе жүйенің (MnO4-/Mn2+, Cr2O72-/2Cr3+, Fe3+/Fe2+ және тағы басқа) тотығу-тотықсыздану потенциалы деп қарастырған жөн. Тотығу-тотықсыздану жүйесінің потенциалдар шамасы заттардың табиғатына (Е0 арқылы есепке алынады), олардың концентрацияларына ([тотық-ш], [тотық-сыз]) және температураға тәуелді. Бұл тәуелділік Нернст теңдеуімен өрнектеледі және металдың потенциал мәнін анықтайды: немесе E - тотығу-тотықсыздану жұбының реальды (тепе-теңдік) потенциалы, В Е0- стандарты тотығу-тотықсыздану потенциалы, В a – металл ионының активтілігі (а=[Men+] f); R - универсалды газ тұрақтылығы, 8,314 Дж/К . моль; T – температура, К Ғ - Фарадей саны, 96500 Кл; n - тотығу-тотықсыздану жартылай реакциясына қатысатын электрондар саны; Тотығу-тотықсыздану реакциясын жартылай тотығу және жартылай тотықсыздану реакцияларына бөлуге болады. Мысалы: 2Ғе3+ + Sn2+ 2Fe2+ + Sn4+ жартылай тотығу реакциясы Sn2+ -2e Sn4+, не Sn2+Sn4+ +2e жартылай тотықсыздану реакциясы 2Ғе3+ + 2е 2Ғе2+ Тотығу-тотықсыздану реакцияларының иондық-электрондық теориясының негізін қалаушылар Я.И.Михайленко және Л.В.Писаржевский болды. Жартылай реакцияға кіретін заттардың тотығу-тотықсыздану жұптары: (Sn4+/Sn2+, Fe3+/Fe2+). Бұл жұптың бір компоненті тотыққан формасы (Sn4+, Fe3+), екінші компоненті тотықсызданған формасы (Sn2+, Fe2+) болып табылады. Тотығу-тотықсыздану реакциялары қатар жүреді, Sn2+ жоғалтқан электрондарын Fe3+қосып алады. Тотығу-тотықсыздану жұбына нейтралды атомдар да кіруі мүмкін. Мысалы, Cu2+ + Zn0Cu0 + Zn2+ реакциясы үшін жартылай реакциялар: Сu2+ + 2e Cu0 Zn0 - 2e Zn2+ Тотығу-тотықсыздану жұптары: Сu2+/Cu0, Zn2+/Zn0. Егер тотығу-тотықсыздану жұбының біреуі қатты не газ түрінде жүрсе, Нернст теңдігіне тек сұйық фазада (ерітіндіде) жүрген түрінің активтігі кіреді. Мысалы Zn2+/Zn0, не 2Н+/Н20 жұптарына ; Сұйытылған ерітінділерде активтілікті тепе-теңдік концентрациясымен ауыстыруға болады: Тотығу-тотықсыздану реакцияларының жүру механизміне әртүрлі параметрлер (тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың күйі, ерітіндінің рН мәні, еріткіш, температура, катализатор, қосымша реакциялардың жүруі) әсер етеді. Ерітінді рН-на тәуелді элементтің тотығу дәрежесінің өзгеруі әртүрлі потенциал мәндерінде жүзеге асады. Мысалы, BrО3- → Br- ионына өтуі қышқылдық ортада Е0=+1,44 В кезінде, ал бейтарап ортада +0,60 В немесе Cr2O72- → 2Cr3+ өтуі қышқылдық ортада Е0=1,36 В, ал сілтілік ортада CrO42- →Cr3+ E0= -1,12B кезінде жүзеге асады. Ортаның негізділігінің артуы (рН-тың артуы) тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың потенциал мәнін төмендетеді, ал тотықсыздандырғыштық қасиетті күшейтеді. рН мәнінің төмендеуі (Н+ иондарының концентрациясының артуы) Е0 мәнінің артуына әкеледі. Мұны теңдеу арқылы да анықтауға болады. Ерітінді рН-ның өзгеруі кезінде потенциал мәндерінің өзгеруімен қатар басқа өнімдердің түзілуі орын алады. Мысалы, MnO4- ионы қышқылдық ортада Mn2+ иондарын (Е0=+1,51 В), нейтрал ортада – MnO2 (E0=+0,85B), ciлтілік ортада – MnO42- (E0=+0,58B) иондарын түзеді. MnO4- иондарының рН ортаға тәуелді тотықсыздану механизмінің мұндай өзгерісін Н+ протонының қышқылдық ортада оттегін қосып алу қабілетімен түсіндіруге болады, нәтижесінде тотықсыздану Mn2+ ионының түзілуіне дейін жүреді. Сілтілік ортада тотықсыздану процесі қиындау жүреді және оттегінің алмасуынсыз жүзеге асады. Осылайша, ортаның рН мәнін өзгерте отырып, реакция бағытын және жылдамдығын басқаруға болады. Мысалы рН=2 және а=0,01 кезінде MnO4-/ Mn2+ және Fe2+/Fe3+ тотығу-тотықсыздану жұптарының арасындағы әрекеттесу рН ортаға байланысты қай бағытта жүретінін анықтайық. MnO4- +8Н+ +5е → Mn2+ + 4Н2О Е0=+1,51 В, 2Fe2+ - 2e → 2Fe3+; Е0=+0,77 В; Жалпы теңдеуі: 10FeSO4 + KМnO4+8H2SO4→ 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4+ К2SO4+ 8Н2О жүктеу/скачать 10,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|