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Potenciales de reducción en soluciones ácidas y neutras

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Comencemos la conferencia 14. Como hemos visto en la última conferencia que podemos tener una serie, wichis también llamada serie potencial de reducción potencial para metales puros, donde la condiciónes ah los iones de metales puros se reducirá, y no habrá otros elementos. Ahora, al mismo tiempo, también hemos notado que algunos de los procesos de reducción como reducción de oxígeno o reducción de horizonte en caso de sistema de agua aqua sistema. También podemos tener un concepto de potencial de reducción estándar como lo que hemos calculado en caso de esta reacción, que es la reducción de oxígeno en medio ácido, porque usted ve que tenemos iones de hidrógeno y no hay ningún signo de OH menos que es lo que se considera básicamente la reacción que ocurre en el medio ácido o el PH, cuando el pH es inferior a 7. Y wegot this value. Ahora, si tratamos de escribir ah estándar esta ecuación ahNernst para esta reacción, así que podemos tener un Nernst equationplus RT n f ya que n es 4 aquí, así que puedo escribir 4 l n actividad de buey. Ahora, aquí el buey es toda la parte superior, así que esta cosa entera se convierte en mi buey. Por lo tanto, esto es O 2 o actividad de O 2, puedo escribir en términos de presión y actividad de H más 4 a la potencia 4 y actividad de H 2 O, que es la reducción reducción.Ahora, si mantenemos esto es 1, y esto va a ser 1, así como este es 1, thenwe obtener este potencial de reducción estándar para esta reacción. Ahora, si mantenemos el mantenimiento P O 2 igual a 1, y H 2 si consideramos que es puro, y es en el líquido, por lo que aún podemos considerar la actividad H 2 igual a 1, entonces esta ecuación se convierte en E 0 O 2 más; y si es estado estándar que significa, R T por F, se convierte en 0.0591. Tenemos alreadycalculo, porque un calculado este 314 en 298 dividido 96500, va a 0.0591. Así, por 4 l n, por lo que ese tiempo en 2.303. Por lo tanto, estamos considerando la conversión de registro. Por lo tanto, esto se convierte en mi actividad log de H más 4. Por lo tanto, esto se convierte en E 0 O 2 2 H 2 O más 0.0591 en la actividad de logof de H plus. Ahora, puedo si si es un sistema ideal, soI puede escribir E 0 O 2 2 H 2 O menos 0.0591 PH. Por lo tanto, aquí log menos H más igual a PH. Y también hemos considerado la solución ideal de dial. Por lo tanto, la actividad de H más igual a la concentración de H plus, donde el coeficiente de actividad igual a 1, por lo que ese caso obtenemos esta ecuación. Por lo tanto, similar esta ecuación será muy crítica. Cuando tratamos de averiguar la estabilidad del metal aparticular en el sistema acuoso, la estabilidad en el sentido de que si ah en por ejemplo, qué un metal se sumerge en agua de cierto pH si ese metal se disolvería o no se disolvería en absoluto o se disolvería inicialmente. Y luego, finalmente, lo pasiveit. Las tres condiciones pueden ser juzgadas a partir de un diagrama, que se llama pourbaix diagramque mientras dibujaba ese diagrama pourbaix, esta ecuación sería muy critical.Ahora, llegando a hacerlo ahora si tratamos de ver la otra reacción, O 2 más 2 H 2 O más 4 eigual a 4 OH menos, esta es otra reacción de reducción. Aquí también podemos calcular deltaG 0 igual a mu 0 OH menos mu 0 lo siento es 4 y menos mu 0 O 2. Por lo tanto, este is0 como por nuestra convención, porque ah estándar estado de oxígeno potencial químico de oxígeno puro es 0. Por lo tanto, esto podemos calcular 4 en mu OH menos igual a menos 157147.1 joule permole. Y sabemos mu 0 H 2 igual a menos 236964.2joule por mole. Entonces, entonces esto se vuelve menos 157147.1 menos 2 en menos 236964.2. Por lo tanto, esto se convierte en si intento averiguar esos valores, por lo que 2 en 236964.2 igual a más 473928.4menos 4 en 157147.1 6285 88.4, por lo que esto menos 473928.4 igual a menos 154660. Por lo tanto, esto es igual a la nada menos n F E 0 O 2 OH menos. Por lo tanto, E 0 n igual a 4 aquí. Por lo tanto, E 0 igual a 154660 dividido por 4 en 96500 igual a 0.401 voltios. Entonces, esto es 4 OH menos, porque este es mi reductante, este es mi oxidante. Así, obtenemos esto y también si tratamos de escribir la ecuación de Nernst, para que podamos escribir RT por 4 F l n actividad en lugar de actividad en el caso de oxígeno podemos escribir P O 2, entonces podemos escribir actividad de H 2 O 2 dividido por la actividad de OH menos 4 a la potencia 4. Por lo tanto, esto podemos simplificar si simplificamos esta parte solamente, por lo que esta parte se convierte en 0.0591 por 4. Entonces, esto es 1, esto es que lo mantenemos 1, y cuando esta actividad de OH menos es 1, entonces esto se convierte en esto. Este potencial del cell se convierte en la mitad de la célula se convierte en el potencial de reducción estándar [ntial]. Así que, ahora si esto no es igual a 1, entonces podemos tener y si es una solución diluida, porque en la dilutesolución se puede mantener la idealidad, así que entonces log 1 por 4. Por lo tanto, esto lo podemos escribir como 0.0591by 4 en 4 log 1 por OH menos. Por lo tanto, todavía puedo escribirlo como 0.0591 menos el log de OH minusor puedo escribir pOH. Desde entonces, la definición de pOH igual a minuslog de OH menos esta es la definición. Por lo tanto, puedo escribir esto, por lo que esta ecuación se debe a O 2 para OH menos igual a E 0 O 2 4 OH menos más 0.0591 pOH. Ahora si considero H 2 O el agua, puedo escribir esto la disociación del agua. Y en ese caso, podemos escribir la constante de disociación no es más que 10 a la potencia menos 14, por lo que el caso que puedo escribir G igual a menos RT l n K ok. Por lo tanto, puedo escribir esto, cuando el sistema riqueza equilibrio, y puesto que K es 10 a la potencia menos 14. Por lo tanto, puedo escribir actividad en términos de concentración si me gustaría escribir, H más OH menos igual a dividido por H 2 O igual a 10 a la potencia menos 14. Ahora, si tomo logaritmo de esto, así log H más log OH menos igual tominus 14, que puedo escribir en forma de pH más pOH igual a menos 14. Ya que, esto no es más que menos PH, esto no es más que menos pOH. Por lo tanto, este pOH se convierte en 14 menos PH.Entonces, tenemos este reacti [on]-ecuación. Por lo tanto, puedo empezar con esto desde pH igual a 14 menos pOH. Y también sabemos O 2 4 OH menos igual a E 0 O 2 4 OH menos 0,0591 pOHsería igual a E 0 O 2 4 OH menos más 0,0591 14 menos pH igual a este valor isas hemos calculado 0,401 más 0,0591 en 14 menos 0591 pH. Por lo tanto, si intento encontrar outthis value, por lo que 0.0591 en 14 igual a 401 más 0.827 menos 591 pH igual a 8212 menos. Por lo tanto, obtenemos esto que es si tratamos de comparar ah el valor, lo que hemos obtenido aquí en este caso. Por lo tanto, este es el número de reacción ah donde los medios ácidos, por lo que puedo escribir como 1.227 menos 0.0591 pH, así que eso significa, puedo ver que esto es para esta reacción. Y si intento ver, ahora usted podría ver que estas dos reacciones son casi similares con una pequeña diferencia de poco en el tercer dígito después de decimal, pero esta diferencia no va a estar allí. Si tomamos el valor exacto de todos los parámetros para calcular esta cantidad o esta cantidad, por fin podemos decir que se trata de reacciones equivalentes. Puedo decir reacciones de reacciones equivalentes. Por ejemplo, digamos que me gustaría plotarlos sobre el pH frente a E 0 lo siento E potencial es un potencial de reducción, ahora cuando el pH es equalto 0, ambos potenciales están casi en el mismo punto. Esto es así, y esto es así. Por lo tanto, ambos son un mismo punto. En la pendiente de la reacción no es más que esta la pendiente menos 0.0591. Así que, y si este es mi 7, así que si intento extender este 7 pH.Así, sé que esta reacción sucede, cuando el pH es menor que 7. Entonces, entonces hasta ese destello, esta es la pendiente es menos 0.0591 con el pH. Por lo tanto, esta reacción pasa por encima de esta trama. Ahora, en el medio básico, porque involvesOH menos. Y también en el caso neutral de que se produzcan estas reacciones, por lo que el tiempo que la trama sería y si se ve esta región en particular, donde ah también podemos ver que esta ah esta reacción, esta trama en particular, este argumento en particular para estas reacciones, también está en la línea de la misma. Porque, esto estaría mintiendo en la misma trama, y luego será extending.Así, esta reacción sucede en esta zona, pero en realidad están mintiendo en la misma línea. Sólo la diferencia es la reducción de oxígeno en medio ácido sucede, cuando el pH es menor que 7. La reducción de andoxygen en medio básico o neutro ocurre, cuando el pH es igual a 7 o mayor que 7. Por lo tanto, esto sucede, cuando el pH 7. Y esto sucede el pH, menos de 7. Por lo tanto, esto es sólo una diferencia, pero están cayendo en el mismo plo.Ahora, mi interés es ahora que ven que aquí también, podemos encontrar un reduccionpotencial estándar de reducción. Y en el caso anterior también, podríamos encontrar el potencial de reducción estándar aquí es este. Este es el potencial de reducción estándar para la reducción de oxígeno en el medio ambiente. Por lo tanto, este diagrama en particular volverá a debatirse, cuando iniciaremos el debate sobre el diagrama de la sonda, pero, al menos, tenemos claro que los dos reaccionesestán cayendo en la misma línea de pendiente. Ahora, si tenemos que ver la otra reacción, que es 2 H 2 O más 2 e igual a H 2 más 2 OH menos, esto también es una reacción en aqueusmedium. Aquí también, podemos calcular E 0 que el tiempo este sería yo puedo decir que este isH 2. Entonces, este es el proceso de reducción, porque esto es la reducción puedo calcular esto. Entonces, ¿cómo calcular, de nuevo tengo que encontrar delta G 0 igual a mu 0 H 2 más 2 mu 0 OHminus menos mu 0 2 H 2 O. Así que, puedo poner esos valores, esto es 0 plus2 menos 157147.1 más 2 en 236964.2 Así, puedo calcular este valor, esto se convierte en ah236964.2 menos así que esto se convierte en menos 159634.2, que es igual a menos n F E 0H 2. n igual a aquí 4 2, así que este es los 2 electrones. Por lo tanto, E 0 igual a 159634.2 por 2into 96500 igual a menos 0,827 voltios. Ahora, si lo escribo en términos de la ecuación de Nernst, ahora aquí esta parte en particular podemos simplificar, por lo que esto se convierte en 0.0591 por 2. Por lo tanto, esto es 1 ,esto es 1 sobre la atmósfera, si mantenemos eso, y si esto va a OH menos cuadrado, entonces eso significa que es una solución diluida. Y también se mantiene la idealidad, entonces este goesto log OH menos O 2, que es 0.0591 pOH con un signo menos con signo menos definitivamente sí.Así, esto se convierte en esto se convierte en 0591 por 2 en log OH menos ion, por lo que este pOH.Y ahora de nuevo, puedo tener pOH igual a 14 menos pH. Entonces, entonces puedo escribir bien, así que aquí vemos que hemos cometido un error, porque aquí hemos puesto a buey aquí. En realidad, el buey debería ser ah aquí y esta parte debería estar aquí. Así que, con el fin de escribirlo de nuevo, así que puedo cancelarlo puedo cancelar esta parte, y escribir RT 2 F l n a H 2 O pH 2. Por lo tanto, ahora este va a uno, y esto lo puedo escribir como OH menos square.Así, todo está bien, sólo cosa es que tengo que poner un signo menos aquí. Así, pues, se vuelve más, porque esto se hizo con referencia a esto este numerador y denominadorario sería intercambiado, por lo que esto se convierte en ah menos. Y por último, se vuelve más el pOH. Por lo tanto, puedo escribir 14 menos pH, por lo que E igual a 2 H 2 O H 2 igual a E 0 2 H 2 H 2 más 0.0591en 14 menos 0591 pH, por lo que esto es menos 0.827. También hemos calculado antes de esto es 0,827menos 0,0591 pH. Por lo tanto, esto finalmente esto se vuelve menos 0.0591 pH, soneed no prueba. Ahora, usted ve esta relación y para esto lo que era la relación, así que estos también son similares. Por lo tanto, significa que esta reacción y esta reacción, también caerán en la misma línea con la misma pendiente. Pero, una ecuación sería válida para el caso del medio ácido, otra ecuación sería válida para el medio básico. Esto debería ser básico o neutral. Esto sería válido, cuando el pH sea mayor que 7. Y esto sería válido, cuando pH menos que igual a este entonces 7. Sowe stop aquí, continuaremos nuestra discusión sobre estas ecuaciones, y luego los potenciales de reducción estándar en nuestra próxima conferencia. Gracias.