Зміст (стр. 9 )

. (4.3)

Для розбавлених розчинів активність окисної та відновної форм можна замінити їх рівноважними концентраціями. Тоді рівняння Нернста матиме вигляд

. (4.4)

Для металевих редокс – систем розрахункова формула виглядає наступним чином

або . (4.5)

У випадках, коли оксигенвміщуюча окисна форма переходить у відновну за участю йонів гідрогену, треба при розрахунках потенціалу враховувати рН середовища

або , (4.6)

де - відповідно активності і концентрації окисної та відновної форм системи; - відповідно активність і концентрація йонів гідрогену в розчині, m – число йонів гідрогену, що приймають участь у реакції.

Потенціал водневого електрода визначається за рівнянням

або , (4.7)

де , - відповідно активність і концентрація йонів гідрогену в розчині; - відповідно показник активності йонів гідрогену і водневий показник.

Електрорушійну силу гальванічного елемента можна обчислити за формулою

, (4.8)

де і - відповідно потенціал катода і анода, В.

Електрорушійну силу концентраційного елемента, що складається з двох однакових електродів, занурених у розчини одного і того самого електроліту різної концентрації, можна визначити за рівнянням

, (4.9)

де і - активності йонів металу в розчинах за умови, що > .

Константу рівноваги окисно – відновної реакції розраховують за рівнянням

, (4.10)

де , - стандартні потенціали окисника і відновника, В; n – кількість електронів, що приймає участь в окисно – відновній реакції.

4.1. Розв’язування типових задач

Задача 1. Визначте, як зміниться концентрація йонів в 0,1М розчині , якщо до нього додати 1М розчин аміаку. .

Розв’язування. Дисоціація комплексної сполуки відбувається за схемою

,

.

Константа нестійкості комплексного йону має вигляд

.

Якщо прийняти, що дисоціює комплексних йонів , то при цьому утворюється йонів і 4 . Оскільки ступінь дисоціації комплексу мала, то можна вважати, що моль/л.

Тоді .

Звідси

моль/л.

Якщо до розчину комплексної сполуки додати 1М розчин , то

, а моль/л.

Після додавання до розчину комплексної сполуки 1М розчину , дисоціація комплексного йону знизилась. Концентрація йонів зменшилась у разів.

Задача 2. Визначте константу рівноваги і напрямок реакції .

Розв’язування. В реакції приймають участь дві електрохімічні системи:

,

.

Константу рівноваги окисно – відновної реакції розрахуємо за рівнянням (4.10)

.

Звідси .

Оскільки константа рівноваги незначно відрізняється від одиниці, то система знаходиться близько до рівноважного стану, злегка зсунутому в бік продуктів реакції.

Задача 3. Визначте, чи буде утворюватись осад Аргентум йодиду, якщо до 0,1М розчину додати 16,6г ? ; .

Розв’язування. Комплексна сполука дисоціює за схемою

,

.

Константа нестійкості комплексного йону має вигляд

.

Якщо дисоціює комплексних йонів , то утворюється йонів+ і 2 йонів . Оскільки ступінь дисоціації комплексу мала, то можна вважати, що концентрація йонів =0,1моль/л. Тоді

.

Звідси

моль/л.

Розрахуємо кількість молей доданої солі

.

Оскільки - сильний електроліт, то моль. Осад буде випадати, якщо .