Количественный анализ. Объемные и гравиметрические методы. Теория химических методов анализа. Танганов Б.Б. - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

89
ства, на что указывают высокие положительные значения
Е
0
.
Эти вещества являются, таким образом, наиболее
сильными окислителями. При движении сверху вниз каждое
последующее вещество является менее сильным акцепто-
ром электронов, чем предыдущее. Полуреакции, располо-
женные внизу таблицы, характеризуются минимальной спо-
собностью протекать в указанном направлении. Напротив,
они стремятся идти в противоположном направлении, т.е.
в сторону окисления. Наиболее сильными восстановителя-
ми, таким образом, являются вещества, расположенные в
нижнем правом углу таблицы стандартных потенциалов.
Таблица 3.2
Некоторые стандартные и формальные электродные
потенциалы при 25
0
С
Полуреакция Е
0
,В Е
форм
,В
Се
4+
+
е ↔
Се
3+
+1.740 +1.700 (1М НСlO
4
)
+1.610 (1M HNO
3
)
+1.440 (1M H
2
SO
4
)
MnO
4
-
+ 8H
+
+5e ↔
↔
Mn
2+
+ 4H
2
O
+1.510
Cl
2
(газ) + 2e ↔
2Cl
-
+1.359
Ag
+
+ e ↔ Ag (тв.)
+0.799 +0.228 (1M HCl)
+0.792 (1М НСlO
4
)
+0.770 (1M H
2
SO
4
)
Fe
3+
+ e ↔ Fe
2+
+0.771 +0.700 (1M HCl)
+0.732 (1М НСlO
4
)
+0.680 (1M H
2
SO
4
)
I
3
-
+ 2e ↔ 3I
-
+0.536
AgCl(тв.) + е ↔ Ag(тв.) +
+ Cl
-
+0.222 +0.228 (1M KCl)
90
Ag(S
2
O
3
)
2
3-
+ e ↔ Ag(тв.)
+ 2S
2
O
3
2-
+0.010
2H
+
+ 2e ↔ H
2
(газ)
0.000 -0.005 (1MHCl,
(1M НСlO
4
)
Cd
2+
+ 2e ↔ Cd(тв.)
-0.403
Cr
3+
+ e ↔ Cr
2+
-0.410
Zn
2+
+ 2e ↔ Zn(тв.)
-0.763
По величинам стандартных потенциалов можно каче-
ственно оценить глубину протекания и направление окис-
лительно-восстановительной реакции между веществами в
табл. 3.2. Из таблицы ясно, что цинк окисляется легче, чем
кадмий, и на пластинке цинка, погруженной в раствор ио-
нов кадмия, будет выделяться металлический кадмий. На-
оборот, кадмий не способен восстанавливать ионы цинка.
Из таблицы также видно, что железо (III) является более
сильным окислителем, чем трииодид-ион, и поэтому можно
предсказать, что в растворе, содержащем равновесную
смесь железа (III), иодида, железа (II) и трииодид-ионов,
будут преобладать последние два.
III.2.5.4. Вычисление потенциалов полуреакций
из величин Е
0
Следующие примеры иллюстрируют применение
уравнения Нернста для вычисления потенциалов полуреак-
ций.
Пример 1. Чему равен потенциал кадмиевого элект-
рода, погруженного в 0.0100 М раствор Cd
2+
?
Решение. В табл.2.2 находим
Cd
2+
+ 2e ↔ Cd (тв.), Е
0
= -0.403 В,
поэтому
E = E
0
- (0.0591/2) lg(1/a
Cd
2+
),
Заменив активность ионов Cd
2+
концентрацией, полу-
чим
E = -0.403- (0.0591/2) lg(1/0.0100) = 
                           89                                                         90


ства, на что указывают высокие положительные значения    Ag(S2O3)23- + e ↔ Ag(тв.)   +0.010
Е0.                                                        + 2S2O32-
      Эти вещества являются, таким образом, наиболее     2H+ + 2e ↔ H2 (газ)         0.000    -0.005 (1MHCl,
сильными окислителями. При движении сверху вниз каждое                                          (1M НСlO4)
последующее вещество является менее сильным акцепто-     Cd2+ + 2e ↔ Cd(тв.)         -0.403
ром электронов, чем предыдущее. Полуреакции, располо-    Cr3+ + e ↔ Cr2+             -0.410
женные внизу таблицы, характеризуются минимальной спо-
                                                         Zn2+ + 2e ↔ Zn(тв.)         -0.763
собностью протекать в указанном направлении. Напротив,
они стремятся идти в противоположном направлении, т.е.
в сторону окисления. Наиболее сильными восстановителя-         По величинам стандартных потенциалов можно каче-
ми, таким образом, являются вещества, расположенные в    ственно оценить глубину протекания и направление окис-
нижнем правом углу таблицы стандартных потенциалов.      лительно-восстановительной реакции между веществами в
                                                         табл. 3.2. Из таблицы ясно, что цинк окисляется легче, чем
                                                         кадмий, и на пластинке цинка, погруженной в раствор ио-
                                           Таблица 3.2   нов кадмия, будет выделяться металлический кадмий. На-
     Некоторые стандартные и формальные электродные      оборот, кадмий не способен восстанавливать ионы цинка.
                     потенциалы при 250С                 Из таблицы также видно, что железо (III) является более
                                                         сильным окислителем, чем трииодид-ион, и поэтому можно
            Полуреакция     Е0,В     Еформ,В
    4+             3+                                    предсказать, что в растворе, содержащем равновесную
Се + е ↔ Се                 +1.740   +1.700 (1М НСlO4)
                                                         смесь железа (III), иодида, железа (II) и трииодид-ионов,
                                     +1.610 (1M HNO3)
                                                         будут преобладать последние два.
                                     +1.440 (1M H2SO4)
                                                                 III.2.5.4. Вычисление потенциалов полуреакций
MnO4- + 8H+ +5e ↔           +1.510                                                  из величин Е0
        2+
↔ Mn + 4H2O                                                    Следующие примеры иллюстрируют применение
Cl2(газ) + 2e ↔ 2Cl-        +1.359                       уравнения Нернста для вычисления потенциалов полуреак-
     +
Ag + e ↔ Ag (тв.)           +0.799 +0.228 (1M HCl)       ций.
                                     +0.792 (1М НСlO4)         Пример 1. Чему равен потенциал кадмиевого элект-
                                     +0.770 (1M H2SO4)   рода, погруженного в 0.0100 М раствор Cd2+ ?
    3+          2+
Fe + e ↔ Fe                 +0.771 +0.700 (1M HCl)             Решение. В табл.2.2 находим
                                     +0.732 (1М НСlO4)                Cd2+ + 2e ↔ Cd (тв.), Е0 = -0.403 В,
                                     +0.680 (1M H2SO4)   поэтому
  -           -
I3 + 2e ↔ 3I                +0.536                                         E = E0 - (0.0591/2) lg(1/aCd2+ ),
 AgCl(тв.) + е ↔ Ag(тв.) + +0.222 +0.228 (1M KCl)              Заменив активность ионов Cd2+ концентрацией, полу-
            + Cl-                                        чим
                                                                         E = -0.403- (0.0591/2) lg(1/0.0100) =

Страницы