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Ecuación Nernst en términos de pH

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En las conferencias 13 y 14, hemos discutido series potenciales de reducción estándar. Y por consiguiente, hemos notado que el potencial de reducción estándar de hidrógeno es considerado como 0, y los potenciales potenciales de reducción estándar de los metales, que son mayores que 0, se consideran nobles. Y si los metales que están teniendo un potencial de reducción estándar por debajo de valor de ah 0, se consideran como componentes activos. Ahora, entonces empezamos a ver las diferentes acciones que son posibles ah que involucran oxígeno, ión de hidrógeno, ión OH y H 2 O. Y entonces empezamos a ver cómo calcular el potencial de reducción estándar de esas cuatro reacciones catódicas más importantes. Y en la conferencia 15, continuaremos nuestro debate sobre estas cuatro reacciones. Y entonces empezamos a ver las reacciones catódicas, que son el medio de agua possibleina considerando el oxígeno, el agua, así como el ión de hidrógeno. Y luego vimos que hay cuatro reacciones. Y esas cuatro reacciones, un conjunto es oxigenás 4 H más más 4 e igual a 2 H 2 O; otro como O 2 más 2 H 2 O más 4 e 4 OH menos. Y curiosamente la ecuación de Nernst en términos de pH, se reduce a E 0 O 2 H 2 O, wecan escribe de inmediato este valor, se acerca a 1.227, puedo escribirlo este puedo escribir 1.23 menos 0.0591 pH. Del mismo modo, esta ecuación de Nernst para este uno también se reduce a 1,23 menos 0,0591 pH. Entonces, puedo estar escribiendo 1,23, porque el valor que obtuvimos fue de 1,228, por lo que puedo escribir como 1,23. Así que, se ve la ecuación, si se intenta tener una trama entre el potencial y el pH, caerán en la misma línea. Pero, a la occuración de la primera reacción sucederá, cuando tengamos pH menos de 7. Y la ocurrencia de la segunda reacción ocurriría, cuando el pH sea mayor que igual a 7, por lo que esto es así en medio de neutralor básico. Y esto sucede en medio ácido, porque esto implica el ión de hidrógeno, y esto involucra el agua. Y luego, finalmente, llegamos a OH menos, por lo que aumentaría la basicidad de la solución. Del mismo modo, habíamos discutido sobre dos reacciones más, que es 2 H más 2 e igual a H 2, así como H 2 O más 2 e igual a H 2 más 2OH menos. Esto es como hemos mencionado que la ecuación de Nernst 2 H más H 2 igual tominus 0.0591 pH. En términos de pH, por lo que esto también vimos que, se va a así, puedo escribir en firme de esto, puedo escribir E ox por rojo para esta reacción igual a menos 0.0591 pH la misma ecuación. Y si los trazamos en E frente a la trama de pH, ellos se encuentran en la misma línea, pero esto será válido para un pH inferior a 7, y esto sería válido cuando el pH mayor que igual a 7. Por lo tanto, aquí también será válido en neutro o medio básico o esto será válido en medio ácido. Ahora, a medida que tratamos de dibujar para el pH y E, y remiberestos potencial que estamos midiendo con referencia a un estándar estándar de reducción de hidrógeno, el electrodo S H E, nosotros lo llamamos S H E, que se llama hidrógeno estándar electrode.Así, allí el valor potencial es 0 a 25 grados centígrados, y 1 presión de la atmósfera de gas de hidrógeno. Por lo tanto, hablaremos sobre el electrodelittle estándar más adelante. Y vamos a discutir dos importantes o tres importantes electrodos estándar, uno es el electrodo estándar de hidrógeno electrodo Ag AgCl, y el electrodo de calomel estándar. Allí se verá cómo ocurrieron esas construcciones, y cuáles son los beneficios para diferentes niveles de electrodos estándar. Ahora, si tratamos de graficarlas, así que si este islet nos dice 1.23, cuando pH igual a 0. Así que, ahora si vemos estas dos reacciones, en realidad son si esta es la trama, entonces si este es el pH igual a 7, por lo que la primera acción estará a la altura. Esta es la primera reacción, si consideramos que esto va a ser 1, esto va a ser 2, esto es 3 y esto va a ser 4. Por lo tanto, esta es la primera, porque el pH es 7. Y el segundo si lo considero, el segundo comienza de este, y el que sigue, así que este es 7. Por lo tanto, esta es la primera reacción, esto es 2da reacciona.Ahora, si intento ver la variación para estas dos reacciones, así que entonces de nuevo podemos tener otra trama nos deja decir que esto es 0 voltios, esto es en volt, 1.23 volt es este punto. Por lo tanto, ahora esto será paralelo a esto. Y de nuevo, este punto es pH igual a esta línea es pHequal a 7. Por lo tanto, la tercera ecuación será válida aquí, y la cuarta ecuación será válida aquí. Por lo tanto, esta es la trama. Y de hecho, en medio tenemos H 2 O, por encima de eso tenemos O 2, y por debajo de eso tenemos H 2 generación. Por lo tanto, volveremos a hablar de esto. Cuando hablamos de las líneas de estabilidad del agua de aboutah, estas son básicamente dos líneas de estabilidad, y en el medio del agua es estable. Ahora, si continúo nuestra discusión sobre esto en la misma línea, ahora vemos que incluso si no está involucrando el metal puro y también involucra el agua, el ión de hidrógeno, así como el oxígeno, entonces también llegamos a ver a ah un potencial de desdreducción. Se trata básicamente de los valores potenciales de reducción estándar para estas reacciones de reducción. Y lo siento por este potencial de reducción estándar que fundamos creo que si recordamos, este valor fue de 0.401 voltios, y aquí el potencial de reducción estándar fue de 1.23 voltios. Por lo tanto, tenemos un potencial de reducción estándar para las reacciones que participan en otros componentes distintos de los iones de metal. Ahora, también aquí podemos constituir una serie potencial de reducción estándar para otras reacciones de reducción, donde el hidrógeno, por supuesto, estará sentado en 0 punto. Y luego por encima de 0, itwill be podemos llamarlo como fuertes reacciones de reducción, y por debajo del hidrógeno tenemos oxidacionreacciones, porque si en comparación con el hidrógeno diría .Ahora, si miro ah la serie algunas de las series por ejemplo, ah una serie nos deja lookat esto, se trata de series potenciales de reducción estándar para series potenciales para metales aswell como elementos puros. Así que, ahora ves el oro, esto es aquí, que es 1,50 es de un potencial de reducción altamente positivandard. Y si comparo hidrógeno, el hidrógeno está aquí. Por lo tanto, si tenemos una combinación entre oro e hidrógeno, siempre obtengo la evolución del hidrógeno. Y si por lo tanto hay iones de oro presentes en la solución, el oro en oro inmediatamente se depositará. Del mismo modo, si comparo oro y plata de oro y plata, por lo que el oro es un potencial de reducción estándar es de 1,50, y es de 0,80, por lo que eso significa que el oro es muy noble en comparación con la plata. Así que, ahora si usted tiene una aleación de plata de oro, entonces si la sumergimos en medio ácido, entonces el oro permanecerá, la plata se disolvería, y entonces podemos tener una estructura de oro porosa. Y esa porosidad podría estar en un rango nanométrico, soto es lo que le llamamos material nanoporoso. Por lo tanto, esta es la ruta habitual de hacer nanoporousgold, porque una vez que tenemos una combinación de oro y plata, el componente activo se convertiría en plata, por lo que la plata se disolvería. Y desde entonces, el oro tiene un potencial de reducción estándar muy alto, por lo que se trataría de reducir o se trataría de tratar de quedarse atrás. Ahora, si me enrollo si me enrollo, y luego ir a toda la pantalla de nuevo. Ahora, aquí he colocado hidrógeno aquí es parte del hidrógeno. Ahora, si trato de mirar el zinc, esto es zinc.Así, el potencial de reducción de zinc es negativo, donde el potencial de reducción de hidrógeno es 0, sothat es lo que cuando tienes ah suficiente medio ácido si tienes placa de zinc, así que eso ilo tienes la evolución inmediata del hidrógeno, porque el ión de hidrógeno se reduciría inmediatamente y el zinc se disolvería rápidamente. Del mismo modo, si vemos esto y esto, así también podríamos ver que el hierro se disolvería, y el hidrógeno se reduciría el hidrógeno, y luego formaría gas de hidrógeno. También allí el hierro se disolvería rápidamente, la becauseirón tiene un menor potencial de reducción en comparación con el hidrógeno oxi [gen]. Ahora, si usted compara el hierro y el zinc, el hierro es menos 0.44 y el zinc es menos 0.76. Por lo tanto, también he podido comprobar que si tenemos una pareja entre el hierro y el zinc, el hierro tiene un potencial de reducciónsuperior en comparación con el zinc. Entonces, la posibilidad sería que el hierro se depositara o se quedara atrás, y el zinc se disolvería. Así que, ahora se puede ver que si elegimos de cualquiera de esas series particulares una serie cualquiera de esos elementos puros, y si lo hacemos club con otro elemento, donde el potencial de reducción está por debajo del earlierone, entonces el anterior actuará noble, y el fondo uno actuará activa inesa pareja en particular, de modo que la información definitivamente podemos obtener de esto. Pero, en prisión esto es para metal puro, ah no tenemos que no estamos hablando de aleaciones, esto es una situación completamente 100 por ciento pura. Ahora, si vuelvo a otros casos, como la manera en que les he dicho que podría haber situación, donde se puede tener reacción, que no se consideran en elementos puros, más bien podría haber varias especies. Aquí también puedo habar trama así. Si voy a la pantalla completa, si ves esto, el hidrógeno de nuevo es el hidrógeno stayingere. Ahora, la reacción que nosotros considerábamos en nuestra ah en nuestro caso era esta. Si usted ve este, por lo que esta es la reducción de oxígeno en el medio neutro o básico, el potencial de reducción estándar de era 0.401, por lo que aquí está escrito 0.40, e hidrógeno is00. Por lo tanto, si tenemos una combinación entre estos dos, entonces definitivamente esto será preferredas un potencial de reducción, el otro sería reacciones de oxidación. Ahora, de manera similar si intento ver ah 1.23, esta reacción lo siento esta reacción, que es la reducción de oxígeno en el medio de agua en condición ácida, es altamente positivo como comparedto el hidrógeno. Por lo tanto, ah esto será una reacción de reducción preferida, si tenemos medio ácido y disolvemos el oxígeno. Ahora bien, si comparamos el hierro y esto, por lo que el esetwo si comparamos nos deja decir en solución ácida, hemos disuelto el oxígeno. Y allí dipin ah, no lo siento, no este, no este, si veo ah, digamos que tengo que poner aquí en sí mismo, se nota abajo. Si vemos hierro más más 2 e igual a hierro, su potencial de reducción potencial de reducción potencial es de 0,44 voltios. Por lo tanto, está por debajo de este hidrógeno. Por lo tanto, si tengo hierro en medio ácido, entonces por supuesto, esta es una reacción catódica de isone, y esta es otra reacción catódica, tanto la reacción catódica como la reacción son una posibilidad. Por lo tanto, el hierro se disolvería, y éstos son los reaccionarios catódicos. Así que, así, podemos bajar. Así, como por ejemplo, estas reacciones si considerase esta reacción, estas no están considerando ninguna deposición de metal ion metal ah, más bien aquí estamos considerando la reducción de hierro férrico, y va a Fe 2 más. Y wesee que el potencial de reducción es de 0,77 voltios, que es por supuesto, potencial de reducción estándar, porque aquí se menciona E 0. Ahora bien, se trata de una reacción de reducción muy fuerte. Así que, ahora ah en como hemos mencionado en la disolución de caseína de zinc una corrosión de zinc en medio ácido, dijimos que si tenemos un Hcl puro, entonces la reacción de reducción ya es una única que es la evolución del hidrógeno. Pero, en el caso de que tengamos un poco de hierro férrico en el que se considera como impureza, entonces esta reacción de reducción también puede tener lugar, por lo que es una reacción de reducción muy fuerte. Entonces, entonces la tasa de disolución del zinc aumentaría. Ahora, hubo otro ejemplo, donde consideramos tres reacciones de reducción. Por ejemplo, en el medio ácido, sumergimos el zinc, y luego tenemos hierro férrico y además de que hemos disuelto el oxígeno, entonces esta reacción también puede ocurrir. Así que, tienes tres reacciones de reducción; esta, esta esta, así como esta, por lo que definitivamente aumentarían el terato de disoluciones. Así que, de este modo, cada vez que se habla de E 0, incluso si las reacciones contienen sólo iones como el ejemplo lo que hemos dado aquí. Recuerde, las actividades de esos iones en ese medio acuoso serán 1, así que eso es lo que en esa ecuación de Nernst. Así que, si escribo esa Nernstequation E igual a E 0 plus buey por rojo buey por rojo más RT nF ln un rojo de buey. Así que, en este caso, este y este siempre será 1, cuando hablemos de potencial de reducción estándar. Por lo tanto, también por ejemplo, si considero esta situación particular, la actividad de esto y la actividad de esto será 1, entonces sólo podemos lograr este potencial. Así que estas son una mesa. Por ejemplo, si me desplázate hacia abajo si me desplázate hacia abajo, y luego againgo a la pantalla completa. Ven ahora aquí tenemos hidrógeno aquí; esto es hidrógeno. Ahora, ah las otras reacciones si consideramos esto, así que estas fueron las reacciones que considerábamos a ahfor medio básico o neutro. Por lo tanto, ah es un pH mayor que igual a 7, esto es menos de 7. Así que, ahora se trata de una reducción muy fuerte de las reacciones de oxidación, cuando compartamos con esto. Del mismo modo, tenemos esto, que es menos 0.44zinc. Si voy al zinc, el zinc es menos 0.76. Incluso el aluminio, es menos 1,66. Y el magnesiusi ves que el magnesio es este. Así que, por qué tengo que poner la importancia de la aluminiumy el magnesio, así como el zinc, si digo este zinc. Entonces, ahora ah estos elementos zinc, magnesio y aluminio son elementos muy activos. Y el magnesio, por supuesto, es un elemento altamente activo. Y usted podría tener un ah usted mightcome a través de que el magnesio es un ánodo de sacrificio muy muy popular, incluso el zinc andis también utilizado como un ánodo de sacrificio muy popular. El aluminio es un problema, aunque se utilizará, si mantenemos la naturaleza activa de la misma. Pero, el aluminio tiene un problema, tienen aluminio ha conseguido en la tendencia inherente a ser pasivado, por lo que pasivatos. Y cuando se pasivates, por lo que forma óxido de aluminio en la superficie. Por lo tanto, entonces nolonger se mantendrá como componente activo. Por lo tanto, el aluminio tiene un problema. Por lo tanto, también debatiremos más adelante. Pero, por el momento se ve que si comparo el debido a que las aplicaciones de ingeniería siguen usando hierro. Por lo tanto, para detener esta reacción, cuando tratamos de detener estas reacciones o minimizar estas reacciones, tenemos que tener reacciones contraódicas, de modo que suministrarán electrones para estas reacciones. Por lo tanto, la disolución del hierro se minimizaría, pero por supuesto, la disolución del zinc aumentaría. Así como si el férreo club y el magnesio, la disolución del magnesio aumentarían, así que eso es lo que el magnesio y el zinchan se utilizan como un ánodo de sacrificio para proteger el objeto de hierro. Por lo tanto, de esto, ahora volvemos a ah esta importancia de la serie. Como hemos mencionado que la serie se construye sobre la base de valores termodinámicos, así como de los criterios inherentes, tienen que ser un estado estándar. Esos iones y especies deben ser estados de instandard, y las actividades deben ser siempre 1. Y en caso de metales, es una condición de puremetal. Y a partir de esto, definitivamente podemos hacer lo que uno actuaría como nobleone, y que uno actuaría como activo. Por lo tanto, el metal activo, el metal noble puede ser justo de esto mirando esta serie o la reacción activa de la ah o reacción catódica puede ser justida de estas series. Esta es la serie, donde puedo ver qué reacción va a ser la reacción catodica, qué reacción va a ser reacciones anódicas que también podemos sacar. Pero, curiosamente esto no será capaz de decir pocas cosas, por ejemplo metales. En las aplicaciones prácticas, tenemos aleaciones, pero esta tabla no será adecuada para las aleaciones, porque allí la actividad de los iones puede no ser 1; o la actividad del metal en la metalicpart, ya que es una aleación, la actividad puede no ser 1 también. Por ejemplo, digamos silverzinc, plata es 50, el hierro es zinc es 50, por lo que la actividad de zinc de caso puede no ser 1 es not1 en esa aleación, por lo que esta serie en particular no entrará en propósito. Ahora, en segundo lugar, asumimos que en esa solución tenemos esas especies con el fin de tener reacciones anodicas catodicas. Pero, la mayoría de las situaciones, usted vería que ah si hay reacciones anódicas, entonces definitivamente esos iones se están formando. Pero, puede que no haya el catódico que los iones que hay iones de ese metal en particular disponible en el sistema, que intentaríamos conseguir reducir más bien la reacción de reducción sería algo diferente. Por lo tanto, esas informaciones también no salen, por lo que es lo que esta serie es una serie teórica, más prácticas a propósito es la serie galvánica. Continuaremos nuestra discusión sobre estas dos series en nuestra próxima conferencia. Así que, vamos a detenernos aquí. Gracias.