Тотығу-тотықсыздану реакцияларының бағыты
Екі зат арасындағы тотығу-тотықсыздану реакциясы әлсізтотықтырғыш және тотықсыздандырғыштың түзілу бағытына ығысады. Реакцияның бағытын анықтау үшін реакцияға қатысатын екі тотығу-тотықсыздану жұбының стандартты потенциалын Ео салыстыру керек. Ол үшін тотықсызданудың жартылай реакциясын жазып, стандартты потенциалдардың айырымын ∆Ео есептеу керек. Егер ∆Ео = ∆Е1о-∆Ео2>0 болса, онда реакция солдан оңға қарай, ал ∆Ео<0- болса, оңнан солға қарай ығысады.
Реакцияның жүру тереңдігін сандық бағалау үшін тепе-теңдік константасын қолданады.
Келесі реакция үшін
121
жартылай реакциялардың потенциалдары Нернст теңдеуімен өрнектеледі:
Тепе- теңдік жағдайындаЕ1=Е2, сондықтан
Осыдан тепе - теңдік константасы
болғандықтан
немесе
n – тотығу-тотықсыздану реакциясына қатысатын электрондар саны.
Толық жүретін (бастапқы заттардың 99,99 % байланысқанда) реакцияларда тепе-теңдік константасы үлкен болу керек (К≥108). Константаны есептеу мысалы:
3++++
3+-+
4+-+
К>1, сондықтан реакция солдан оңға қарай жүреді.
Тақырып бойынша есеп шығару
1-мысал. Fe3+ және I- арасындағы реакцияның бағытын анықта.
Жартылай реакциялар3+о
2-о
болғандықтан, Fe3+/ Fe2+ жүйесі I2/2I- жүйесіне қатысты тотықтырғыш болады. Сондытан бірінші жүйе реакцияда өзінің тотыққан (Fe3+), ал екінші жүйе - тотықсызданған (I-) түрінде қатысады.
3+-+2о
2 мысал. Ерітіндідегі иондардың концентрациялары [Fe3+]=0,1 М , [Fe2+]=0,0001 М. Тотығу-тотықсыздану Fe3+/Fe2+жүйесінің потенциалын есепте.
Потенциалды Нернст теңдеуі арқылы есептейді:
Стандартты электродты потенциалдар кестесінен Fe3+/ Fe2+ жұбының стандартты электродты потенциалын табады:
Онда
Достарыңызбен бөлісу: |