Определите редокс-потенциал перманганат-конов при концентрациях [Mn?*] = 0,01 моль/л,
[MnO4]= 0,1 моль/л и рН = 7.
Ответы
Объяснение:
Для визначення редокс-потенціалу системи потрібно знати значення стандартного редокс-потенціалу (E°) полуреакцій, які беруть участь у процесі, а також концентрації речовин і рН середовища. Оскільки в даному запиті наведені значення концентрацій і рН, можна використовувати Нернстове рівняння для розрахунку потенціалу.
Полуреакція для перманганат-іону (MnO4-) може бути записана таким чином:
MnO4- + 8H+ + 5e- -> Mn2+ + 4H2O
Стандартний редокс-потенціал (E°) для цієї полуреакції становить 1,51 В.
За Нернстовим рівнянням, потенціал (E) пов'язаний зі стандартним редокс-потенціалом (E°), константою Фарадея (F), концентраціями (c) та степенем віддачі електронів (n) за таким співвідношенням:
E = E° - (0.0592/n) * log(Q),
де Q - вираз реакційних продуктів і реакційних реагентів, піднесений до степеня, що відповідає коефіцієнту уравнів реакції.
У нашому випадку, ми маємо рН = 7, що відповідає концентрації [H+] = 10^(-7) М.
Застосуємо Нернстове рівняння для розрахунку редокс-потенціалу:
E = 1.51 V - (0.0592/5) * log(([Mn2+]/[MnO4-]) * ([H+]^8))
Підставимо дані концентрацій:
[E = 1.51 V - (0.0592/5) * log((0.01/0.1) * (10^(-7))^8)]
[E = 1.51 V - (0.0592/5) * log(0.0001 * 10^(-56))]
[E = 1.51 V - (0.0592/5) * (-56 - 4log(10))]
[E = 1.51 V - (0.0592/5) * (-56 - 4)]
[E = 1.51 V + 0.