Неорганическая химия. Часть 1. Теоретические основы химии. Николаева Р.Б. - 86 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

86
для окисления марганца(II):
e5H8MnOOH4Mn
42
2
++=+
+−+
5n
=
,
)Mn(a/)H(a)MnO(aП
28
4.о.п
++−
⋅= (активность воды как постоянная величина
включена в значение Е
0
).
Рассмотрим
степень влияния факторов, учитываемых формулой Нернста,
на величину Е в водном растворе. Влияние температуры
1
(из-за узкого интервала
возможного варьирования ее значений) небольшое, а влияние pH среды может быть
значительным, если pH-определяющие ионы входят в полуреакцию (как в по-
следнем примере). Так, 52,1)Mn/MnO(E
2
4
0
=
+−
В. Однако при изменении кислотно-
сти, например, от стандартного ее значения: 1)H(a =
+
моль/л до
3
10)H(a
−+
= моль/л, величина потенциала значительно снижается:
.В23,1]1/)10(1lg[)5/059,0(52,1
)Mn(a
)H(a)MnO(a
lg
n
059,0
E)Mn/MnO(E
83
2
8
4
02
4
=⋅⋅+=
=
⋅
+=
−
+
+−
+−
(В формулу подставлены стандартные значения активностей ионов
−
4
MnO и
+2
Mn , т.е.
равные 1моль/л.)
Столь заметное снижение потенциала объясняется большим значением пока-
зателя степени при )H(a
+
. Поскольку при активностях других частиц показатели
степеней обычно меньше, то меньше и их влияние на величину E, но тоже ощутимо.
Это нужно учитывать при проведении ОВР в
нестандартных условиях.
НАПРАВЛЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ
РЕАКЦИЙ
Возможность протекания ОВР, как и других химических реакций, определяется
изменением свободной энергии (
G
∆
), которая может быть рассчитана по формуле
Гиббса. Однако проще в случае редокс-процессов рассчитывать
G∆ по формуле:
EnFG ∆−=∆ , (12)
где n – количество переданных электронов (полученное после уравнивания ОВР), а
E∆ – электродвижущая сила (э.д.с.) редокс-процесса:
.восст.ок
EEE −
=
∆
(здесь
.ок
E и
.восст
E – ОВП окислителя и восстановителя, соответственно).
Причем, если
0E >
∆
, то в соответствии с формулой (12) получим 0G
<
∆
;
следовательно, протекание реакции термодинамически обусловлено (и тем в боль-
шей степени, чем больше величина
E
∆
, т.е. чем больше стремление восстановителя
отдать электроны, а окислителя – их принять).
Используя
зависимость ОВП реагентов от условий проведения процесса (ко-
торая выражается формулой Нернста), можно изменять не только
глубину протека-
1
Влияние T на величину E аналогично ее влиянию на величину G (глава 2.2) и осуществляется через
изменение значения E
0
и второго слагаемого в формуле Нернста.

Страницы