1
.
(298) , , , 0,47 . . ?
. -:
0 = jr0(ox) - jr0(red)
jr0(Zn2+/Zn) (). 0,76 .
:
0,47 = jr0(ox) (-0,76)
jr0(ox) = -0,29 .
- 2+/.
2++ Zn Û + Zn2+,
.
2
-
. :
) (I), ) (II), ) (II)?
. - , : Djr = Djr(ox)- Djr(red) > 0.
, , (I), (II), (II)- . , :
) Br2 + Au+ = 2Br- + Au3+
) Br2 + Sn2+ = 2Br- + Sn4+
) Br2 + Co2+ = 2Br- + Co3+
- (.):
jr(Br2/2Br-) = 1,09 jr(Sn4+/Sn2+) = 0,15
jr(Au3+/Au+) = 1,41 jr(Co3+/Co2+) = 1,95
Djr -:
) Djr = Djr(Br2/2Br-) - Djr(Au3+/Au+) = 1,09 -1,41 = -0,32
) Djr = Djr(Br2/2Br-) - Djr(Sn4+/Sn2+) = 1,09 - 0,15 = 0,94
) Djr = Djr(Br2/2Br-) - Djr(Co3+/Co2+)= 1,09 - 1,95 = -0,86
: ) ) , .. Djr < 0. ) , .. Djr > 0.
3
- , , -
(II) (III) 0,01 /, (II) 0,001 /. , ? =298 .
. , :
Hg + 2Fe3+ = Hg2+ + 2Fe2+ -
red1 ox2 ox1 red2
Hg2+ + 2Fe2+ = Hg + 2Fe3+ - (II)
ox1 red2 red1 ox2
n=2 - - Hg2+/Hg;
n=1 - Fe3+/Fe2+.
- () .
|
|
- (.):
φ0r(Fe3+/Fe2+) = 0,77 ; φ0r(Hg2+/Hg) =0,85
- (8.2). , (2,303). 298 2,303RT/F 0,0591 (.).
2,303RT (Fe3+)
φr(Fe3+/Fe2+) = φ0r(Fe3+/Fe2+) + ¾¾¾ lg ¾¾¾;
nF (Fe2+)
2,303RT (Hg2+)
φr(Hg2+/Hg)= φ0r(Hg2+/Hg) + ¾¾¾¾¾ lg ¾¾¾
nF (Hg)
- , -:
0,01
φr(Fe3+/Fe2+) = 0,771 + 0,0591× lg ¾¾¾ = 0,830
0,001
0,0591
φr(Hg2+/Hg)= 0,850 + ¾¾¾ × lg 0,01 = 0,791 B
Djr :
Djr = φr(Fe3+/Fe2+)- φr(Hg2+/Hg) = 0,830 - 0,791 = 0,0390 > 0
Djr = φr(Hg2+/Hg) - φr(Fe3+/Fe2+) = 0,791 0,830 = - 0,039 < 0
: - Fe3+/Fe2+ : 2Fe+ + Hg 2Fe2+ + Hg2+. ( , : (III)).
4
- , , -
, =2, : 0,01 /; (II) 0,0001 /; - 0,01 /. =298 .
. , . (=2 ) - MnO4- Mn 2+, - Br- - .
, :
MnO4-+ 8+ + 5 ē Û Mn2+ + 42; n=5, m=8
2Br- - 2ē Û Br2; n=2
:
10r + 2nO4 + 8H2SO4 = 5r2 + 2MnSO4 + 6K2SO4 + 82O
red2 ox1 ox2 red1
- -, , (8.6) 2,303:
φr(ox) = φr0(MnO4-+ 8+/Mn2+ + 42) + 2,303 RT lg (MnO4-)m(+)
nF (Mn2+)
2,303 RT (Br2)
φr(red) = φr0(Br2/2Br-) + ¾¾¾¾ lg ¾¾¾¾
nF (Br-)
- (.):
φr0(MnO4-+ 8+/Mn2+ + 42) = 1,51
φr0(Br2/2Br-) = 1,09
298 2,303RT/ F 0,0591 (.).
- -, -:
0,0591 0,01(10-2)8
φr(MnO4-+ 8+/Mn2+ + 42) = 1,51 + ¾¾¾¾ lg ¾¾¾¾¾ = 1,35
5 0,0001
φr0(Br2/2Br--) = 1,09 + 0,0591 lg 0,01 = 1,09
2 0,01
, ..
|
|
Djr = jr(ox) - jr(red) = 1,35 1,09 = 0,26 > 0.
:
,
.. - .
5
-
: ) ;
) .
. , , (Djr) (8.4). , nF , Djr.
) Zn + 2[Ag(H2O)2]+ Û [Zn(H2O)4]2+ + 2 Ag;
) Zn + 2[Ag(N3)2]+ Û [Zn(N3)4]2+ + 2Ag.
red1 ox2 ox1 red2
n = 2.
- - ..
φr0 (Ag+/Ag) = 0,80
φr0([Ag(N3)2]+/Ag + 2N3) = 0,373
φr0([Zn(N3)4]2+/Zn + 4NH3) = -1,04
φr0(Zn2+/Zn) = -0,76 .
, , Djr -:
) Djr = φr0(Ag+/Ag) - φr0(Zn2+/Zn) = 0,8 - (-0,76) = 1,56
) Djr = φr0([Ag(N3)2]+/Ag + 2N3) - φr0([Zn(N3)4]2+/Zn +4NH3) = 0,373 -(-1,04) =1,41
: , , , , .. 1,56 > 1,41 .
6
-
(II) (IV) () =298 .
.
Sn2+ + 2Fe3+ Û Sn4+ + 2Fe2+
red2 ox1 red1 ox2
n=2 - Sn4+/Sn2+;
n=1- - Fe3+/Fe 2+
, - , .. .
- Fe3+/Fe 2+
Sn4+/Sn2+ (.), :
0 = jr 0(Fe3+/Fe 2+) - jr 0(Sn4+/Sn2+) = 0,77 0,15 =0,62 .
- , (8.5) 2,303:
nE0F
lg K = ¾¾¾¾¾
2,303 R
298 2,303RT/F 0,0591 (.).
, :
2× 0,62
lg K = ¾¾¾¾¾ K = 9,58×1020
0,0591
: 9,58×1020.
__________________
7
-
,
- + + H+Û -2 + +
( ,
+ - ,
- ;
-1, , -).
37.
. - /-2 +/- .. 0,32 -0,06 , . , -. :
= jr 0(/-2) - jr 0(+/-2) = 0,06 (0,32) = 0,26
, -, .
- , (8.5) 2,303. 298 2,303RT/F 0,0591 (.).
(8.5), :
2× 0,26
lg K = ¾¾¾¾¾= 108, 8= 6,29×108
|
|
0,0591
: 6,29 ×108.
8
- -
- , 10 () () 0,01 / 0,5 /; 298 .
: - (8.2):
RT a(ox)
jr = jr 0 + ¾¾ ln ¾¾¾¾
nF a(red)
:
2,303 RT a(ox)
jr = jr 0 + ¾¾¾¾ lg ¾¾,
nF a(red)
jr 0 -, 298 .
, . , , . .
, (I 0), (f(ox) f(red)) ,
. , -, :
[Fe(CN)6]3- +ē = [Fe(CN)6]4-
ox red n =1
- - 0,36 (.).
298 2,303RT/ F 0,0591 (.).
. :
(ox) = 0,01:2 = 0,005 /; c (red) = 0,5:2 = 0,25 /.
[ ] -,
0,005
jr = 0,36 +0,0591 lg ¾¾¾ = 0,259
0,25
: 0,259 .
9
- -
- , , , () (), 298 0,783 . Fe3+ Fe2+.
. , -, :
Fe3+ + ē = Fe 2+
ox red n =1
(8.2):
(Fe3+)
jr = jr 0 + 0,05911g ¾¾¾
(Fe 2+)
298 2,303RT/ F 0,0591 (.).
:
(Fe3+) jr - jr 0
1g ¾¾¾ = ¾¾¾¾¾,
(Fe 2+) 0,0591
jr 0(0,77 ) - - Fe3+/Fe 2+(.).
(Fe3+) 0,783 0,770
1g ¾¾¾ = ¾¾¾¾¾ = 0,220
(Fe 2+) 0,0591
(Fe3+)
¾¾¾ = 10 0,220 = 1,66
(Fe 2+)
: Fe3+ Fe 2+ 1,66.
10
-
(298 ) -:
[M(CN)6]3-/ [M(CN)6]4- [Cr(CN)6]3-/[Cr(CN)6]4-
200 /. [M(CN)6]3-/[M(CN)6]4- , [Cr(CN)6]3-/[Cr(CN)6]4- 5.
. -:
|
|
[M(CN)6]3- + [Cr(CN)6]4-Û [Mo(CN)6]4- + [Cr(CN)6]3-
ox1 red2 red1 ox2
n=1
- (2.11)
(ox2)(red1)
DG= DG + RTln ¾¾¾¾¾;
(red2)(ox1)
DG = - nEF
:
([Cr(CN)6]3-)([Mo(CN)6]4-)
DG= -nE0F + RTln ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
([Cr(CN)6]4-)([M(CN)6]3-)
-:
Ű = jr0(ox) - jr0(red)
0 = jr0([M(CN)6]3-/ [M(CN)6]4- ) - jr0([Cr(CN)6]3-/[Cr(CN)6]4-) = 0,73 (-1,28) = 2,01
jr 0 (0,73 ) - -
[(CN)6]3-/[(CN)6]4- , jr0(-1,28) - -[Cr(CN)6]3-/([Cr(CN)6]4- (.).
[M(CN)6]4-/[Mo(CN)6]3-:
5([Mo(CN)6]4-)
-200000 / = -1× 2,01 × 96480/ + 2478 ln¾¾¾¾¾¾¾¾
([M(CN)6]3-)
5([Mo(CN)6]4-)
-2,45 = ln ¾¾¾¾¾¾¾
([M(CN)6]3-)
([Mo(CN)6]4-)
¾¾¾¾¾¾ = 0,0172
([M(CN)6]3-)
[M(CN)6]3-/[M(CN)6]4- = 1/0,0172 = 58,1
:58,1.
11
- II
- - ; - - =6? =298 .
. (8.6) - :
2,303 RT a(ox)am(H+)
φr(ox) = φr0(- + 2 + 2+/ -) + ¾¾¾¾¾ lg ¾¾¾¾¾¾
nF a(red)
298 2,303RT/ F 0,0591 (.).
, :
- + 2 + 2+ + 2ē Û -
red
n=2, m=2
- - 0,70 (.).
:
2,303 RT a(ox)
φr = φr0 + ¾¾¾¾¾ [ lg ¾¾¾ - (-m lg a(+)) ]
nF a(red)
c(ox) = c(red), a , a(ox) = a(red), :
2,303 RT 0,0591
= φr0 + ¾¾¾¾ (m ) = φr0 + ¾¾¾ (2) = φr0 - 0,0591
nF 2
298 2,303RT/F 0,0591 (.).
- , - :
φr = φ0r 0,0591 = - 0,70-0,0591× 6 = - 1,05
: =6 - -1,05 .
12
-
-
- - ; =7. 1/10 - -?
. (8.6) - :
2,303 RT (ox)m(H+)
φr = φr0 + ¾¾¾¾¾ lg ¾¾¾¾¾¾¾
nF (red)
298 2,303RT/F 0,0591 (.).
, :
- + 2+ +2ē Û -
ox red
n=2; m=2
- - -0,19 (.).
8-11:
2,303 RT a(ox)
φr = φr0 + ¾¾¾¾ [lg ¾¾¾ - (-m lg a(+)) ] =
nF (red)
0,0591
=φr0 - ¾¾¾ 2 = φr0 -0,0591
- , - :
φr = (0,19) 0,0591×7 = 0,6037 .
1/10 - 1/10, 1/10. :
2,303 RT a(ox)+0,1
φr = φr0 + ¾¾¾¾ [ lg ¾¾¾¾¾ (2) ]
|
|
F (red)-0,1
- :
0,0591 1,1
φr΄ = -0,19 + ¾¾¾ [ lg ¾¾- (2×7) ] = -0,601
2 0,9
, - :
|Djr| = |φr΄ - φr| = | 0,6037 (-0,601)| = 0,0026
: - / 0,0027 .
13
-
-
- / 298 0,055 . - , 5 % ?
. (8.2) () () :
(Hb-Fe3+) 0,055 0,17
lg ¾¾¾¾¾ = ¾¾¾
(Hb-Fe2+) 0,0591
(Hb-Fe3+) (Hb-Fe3+)
¾¾¾¾¾ =101,95 = 0,0111 = 1:89
(Hb-Fe2+) (Hb-Fe2+)
, 89 . 0,05×89 = 4,45 .
4,45.
- (8.2):
2,303 RT c (Fe3+) +4,45
φr = φr0 + ¾¾¾¾ lg ¾¾¾¾; φr = 0,17 +0,0591× lg ¾¾¾¾¾;
nF c (Fe2+) 89+4,45
φr = 0,17 + 0,0591× lg0,065 = 0,17 + 0,0591× (-1,19) = 0,1 .
: - 0,045 .
14
-
, , , - 77 . ? =298 .
. (8.6) - :
2,303 RT (ox)m(H+)
φr = φr0 + ¾¾¾¾¾ lg ¾¾¾¾¾¾¾
nF (red)
298 2,303RT/ F 0,0591 (.).
, :
x red n = 2; m= 2
8-11:
2,303 RT a(ox)
φr = φr0 + ¾¾¾¾¾ [lg ¾¾¾ - (-m lg a(+)) ] =
nF (red)
0,0591
= φr0 - ¾¾¾¾ 2 = φr0 - 0,0591
- :
φr ΄= φr0 - 0,0591΄.
, :
φr0 - φr ΄= 0,0591(΄- ) = 0,0591Δ
φr0 - φr ΄ Δφr
Δ = ¾¾¾¾ = ¾¾¾
0,0591 0,0591
0,077
Δ = ¾¾¾¾ = 1,3
0,0591
: 1,3 .
15
, 101 , 298 .
. :
2,303RT
φr (2) = φr0 + ¾¾¾¾¾ lg (3+)
zF
0; z = 1.
298 2,303RT/ F 0,0591 (.).
φr (2) = -0,0591,
298 7.
- :
φr (2) = 7× (-0,0591) = -0,413 .
: -0,413 .
__________________
16
,
( 101 ), , .
. :
φr (2) = -0,0591.
(5.13):
b
= + lg ¾
b m(Na2HPO4)M(NaH2PO4) M(NaH2PO4) 120
¾ =¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾ = 0,845
M(Na2HPO4)m(NaH2PO4) M(Na2HPO4) 142
(H2PO4-) =7,21 ..
:
φr (2) = -0,0591( + lg( b/))
, :
φr (2) = -0,0591(7,21 + lg0,845) = -0,42
: -0,42 .
17
, ,
, 1,0 /. ( 298 ).
. 298 :
φr (2) = -0,0591
:
= φr (2)2 - φr (2)1 = 0,0591(1 2),
1 ,
2 .
N3, ,
= 4,76 (.):
(N3) = 7 + 0,5( + lg b) = 7 + 0,5(4,76 + lg1) = 9,38
NH4Cl, , = 9,24 (.):
(NH4Cl) = 0,5( + lg ) = 0,5(9,24 + lg1) = 4,62
:
= 0,0591(9,38 4,62) = 0,281
: 0,281 .
__________________
18
-
( (l) = 1 /)
, . 340 37 . .
. 310 :
φr (2) = -0,0615
φr(Hg2Cl2) (l) = 1 / = 310 0,278 .
:
Pt, H2 | c(H+) = x || Hg2Cl2 |
=101 | || KCl | Hg
| || c=1 / |
:
= φr(Hg2Cl2) - φr (2) = φr(Hg2Cl2) - 0,061
:
φr(Hg2Cl2)
= ¾¾¾¾¾¾
- 0,0615
:
0,278 0,340
= ¾¾¾¾¾¾ =1,01
-0,0615
: 1,01.
19
,
( 25), , , 1 , 3. .
. (3+)
, , :
2,303RT
φr = + ¾¾¾¾ lg (3+)
nF
, , :
φr = 0,0591.
, .
:
┌┐ ┌┐
| │ | HCl || HCl | | │
Ag, AgCl | KCl | |pH 3 || pH 1 | | Cl | Ag, AgCl
|0,1/ | || │ | 0,1/ |
└┘ └┘