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Redução Potencials em Soluções Acidicas e Neutras

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Comecemos a palestra 14. Como vimos em última palestra que podemos ter uma série, whichis também chamada de série de potencial de redução padrão para metais puros, em que a conditionis ah os íons de metais puros reduzirão, e não haverá outros elementos. Agora, ao mesmo tempo, também temos notado que alguns dos processos de redução como oxigenação ou redução de horizonte em caso de sistema aquático aqua sistema. Também podemos ter um conceito de potencial de redução padrão como o que calculamos incaso dessa reação, que é a redução de oxigênio em meio ácido, porque você vê que havehidrogênio íon e não há sinal de OH menos é o que é basicamente considerado tobe a reação acontecendo em meio ácido ou o PH, quando o pH é menor que 7. E wegot este valor. Agora, se tentarmos escrever ah padrão esta equação ahNernst para esta reação, assim podemos ter um equacionamento Nernst RT n f desde n é 4 aqui, então eu posso escrever 4 l n atividade de ox. Agora, aqui boi é toda a parte de cima, então isso assim toda essa coisa vira o meu boi. Então, este é O 2 ou actividadede O 2, posso escrever em termos de pressão e atividade de H mais 4 para a potência 4 andatividade de H 2 O, que é a redução redutant.Agora, se mantemos isto é ser 1, e isto é para ser 1 assim como este é para ser 1, então obtemos este potencial de redução padrão para esta reação. Agora, se mantivermos maintainingP O 2 igual a 1, e H 2 se considerarmos puro, e ele está no líquido, então, então ainda podemos considerar a atividade H 2 igual a 1, então esta equação torna-se E 0 O 2 mais; e se for padrão de estado que significa, R T por F, torna-se 0,0591. Nós temos alreadycalcular, porque um calculado este 314 em 298 dividido 96500, vai para 0,0591. Então, por 4 l n, então esse tempo em 2,303 minutos. Então, estamos considerando a conversão de log. Então, isso se torna minha atividade de log de H mais 4. Então, isso se torna E 0 O 2 2 H 2 O mais 0,0591 em atividade de logof de H mais. Agora, posso se se for ah sistema ideal, soI pode escrever E 0 O 2 2 H 2 O menos 0,0591 PH. Então, aqui log menos H mais igual a PH. Andamos também consideraram a solução ideal de discagem. Portanto, atividade de H mais igual a concentraçãode H mais, onde o coeficiente de atividade é igual a 1, de modo que caso obtenhamos essa equação. Então, semelhante assim essa equação será muito crítica. Quando tentamos descobrir a estabilidade do metal aparticular em sistema aquoso, a estabilidade no sentido de que se ah em por exemplo, o que um metal é mergulhado em água de certo pH se esse metal se dissolveria ou ele não se dissolveria nem se dissolveria inicialmente. E então, finalmente, vai passivá-lo. Todas as três condições podem ser julgadas a partir de um diagrama, que é chamado de diagramação pourbaix enquanto desenharia aquele diagrama de pourbaix, esta equação seria muito critical.Agora, chegando a isso agora se tentamos ver a outra reação, O 2 mais 2 H 2 O mais 4 eigual a 4 OH menos, esta é outra reação de redução. Aqui também podemos calcular deltaG 0 igual a mu 0 OH menos menos mu 0 desculpe isso é 4 e menos mu 0 O 2. Então, este is0 conforme a nossa convenção, porque ah padrão de oxigênio estadual oxigênio potencial de oxigenação pura 0. Então, isso nós podemos calcular 4 em mu OH menos igual a menos 157147,1 joule permole. E sabemos mu 0 H 2 igual a menos 236964.2joule por toupeira. Então, então isso se torna menos 157147,1 menos 2 em menos 236964,2. Então, isso se torna se eu tentar descobrir esses valores, então 2 em 236964,2 igual a mais 473928.4minus 4 em 157147,1 6285 88,4, portanto, este menos 473928,4 igual a menos 154660. Então, isso é igual a nada mais que menos n F E 0 O 2 OH menos. Então, E 0 n igual a 4 aqui. Então, E 0 igual a 154660 dividido por 4 em 96500 igual a 0,401 volt. Então, este é 4 OH menos, porque este é o meu redutor, este é o meu oxidante. Então, obtemos isso e também se tentarmos escrever a equação de Nernst, assim podemos escrever RT por 4 F l n atividade em vez de atividade em caso de oxigênio podemos escrever P O 2, então podemos escrever atividade de H 2 O 2 dividido por actividadede OH menos 4 para a potência 4. Então, isso nós podemos simplificar se simplificarmos essa parte apenas, então essa parte passa a ser de 0,0591 por 4. Então, isto é 1, isto é nós a mantemos 1, e quando esta atividade de OH menos é de todos os 1, então isto se torna isto. ah Este potencial de thecell torna-se meia célula torna-se o pote [ncial]-potencial de redução padrão. Então, agora se isso não for igual a 1, então podemos ter e se for uma solução diluída, porque na idealidade dilutesolution pode ser mantida, portanto então faça o log 1 por 4. Então, isso nós podemos escrever como 0.0591by 4 em 4 log 1 por OH menos. Então, eu ainda posso escrevo como 0,0591 menos log de OH minusor eu posso escrever pOH. Uma vez que, a definição de pOH igual a minuslog de OH menos esta é a definição. Então, eu posso escrever isso, então esta equação vira-se O 2 para OH menos igual a E 0 O 2 4 OH menos mais 0,0591 pOH. Agora se eu considerar H 2 O teágua, eu posso escrever isso a dissociação da água. E, nesse caso, podemos escrever a constante de tedissociação não passa de 10 para a potência menos 14, de modo que caso eu possa writedelta G igual a menos RT l n K ok. Então, eu posso escrever isso, quando o sistema richa o equilíbrio, e desde K é 10 para a potência menos 14. Então, eu posso escrever atividade em termos de concentração se eu gostaria de escrever, H mais OH menos igual a dividido por H 2 O igual a 10 para a potência menos 14. Agora, se eu pegar logaritmo disso, então log H mais log OH menos igual tominus 14, que eu posso escrever em forma de pH mais pOH igual a menos 14. Já que, isso não passa de menos PH, isto não passa de menos pOH. Então, esse pOH se torna 14 menos PH.Então, nós temos isso reactos [em]-equação. Então, eu posso começar com isso desde pH igual to14 menos pOH. E também sabemos O 2 4 OH menos igual a E 0 O 2 4 OH menos mais 0,0591 pOHseria igual a E 0 O 2 4 OH menos mais 0,0591 14 menos pH igual a este valor que calculamos 0,401 mais 0,0591 em 14 menos 0591 pH 0591 pH. Então, se eu tentar encontrar outthis value, então 0,0591 em 14 igual a 401 mais 0,827 menos 591 pH igual a 8212 menos. Então, nós obtemos isso que é se tentarmos comparar ah o valor, o que nós obtivemos aqui ineste caso. Então, esse é o número da reação ah onde a mídia ácida, de modo que eu posso escrever como 1,227 menos 0,0591 pH, então isso significa, eu posso ver que isso é para essa reação. E se eu tentar ver, agora você poderia ver que essas duas reações são quase parecidas com um pouco de diferença no terceiro dígito após decimal, mas essa diferença não vai estar lá. Se assumirmos o valor exato de todos os parâmetros para o cálculo dessa quantidade ou esta quantidade ok, por isso, finalmente podemos dizer que são reacionários equivalentes. Posso dizer reações de reações equivalentes. Por exemplo, digamos que eu gostaria de plotá-los em pH versus E 0 desculpe E potencial é um potencial de redução, agora quando pH é igual a 0, ambos os potenciais estão quase no mesmo ponto. Isto é este, e este é este .Então, assim ambos são um mesmo ponto. Na inclinação da reação não passa de nada mas esta é a ladeira menos 0,0591. Então, e se este for o meu 7, então se eu tentar estender esse 7 pH.Então, eu sei que essa reação acontece, quando o pH é menor que 7. Então, então, até que se enaltece isso, esta é a inclinação é menos 0,0591 com o pH. Então, essa reação acontece com excesso de enredo. Agora, no meio básico, porque ele involvesOH menos. E também no caso neutro esta reações acontece, de modo que o tempo a trama wouldbe e se você vê esta região em particular, onde ah também podemos ver que esta ah essa reação, esta trama em particular, esta trama em particular para esta reações, é também sobre a linha da tetra. Pois, esta estaria deitada na mesma trama, e então será extending.Então, essa reação acontece nesta zona, mas na verdade eles estão deitados na mesma linha. Somente diferença é a redução de oxigênio em meio ácido acontece, quando pH é menor que 7. A redução de andoxygen em meio básico ou neutro acontece, quando pH igual a 7 ou maior than7. Então, estes acontecem, quando pH 7. E estes acontecem pH, menos de 7. Então, isso é onlydiferença, mas eles estão caindo no mesmo plot.Agora, meu interesse é agora você ver que aqui também, podemos encontrar um potencial reducionador padrão de redução. E no caso anterior também, poderíamos encontrar o potencial-padrão de redução aqui é este. Este é o potencial de redução padrão para a redução de oxigênio em acidicmédio. Então, este diagrama em particular você virá novamente para discussão, quando falarmos sobre diagrama de análise, mas a partir disso pelo menos estamos claros que tanto os reacionários estão caindo na mesma linha de ladeira. Agora, se temos que ver a outra reação, que é 2 H 2 O mais 2 e igual a H 2 mais 2 OH menos, esta também é uma reação em meio aquarela. Aqui também, podemos calcular E 0 esse tempo este seria eu posso dizer que este isH 2. Então, este é o processo de redução, porque esta é a redução eu posso calcular isso. Então, como calcular, novamente tenho que descobrir delta G 0 igual a mu 0 H 2 mais 2 mu 0 Mu 0 OHminus menos mu 0 2 H 2 O. Então, eu posso colocar esses valores, isto é 0 plus2 menos 157147,1 mais 2 2 Então, eu posso calcular este valor, isto torna-se ah236964.2 menos assim este torna-se menos 159634,2, que é igual a menos n F E 0H 2. n igual a aqui 4 2, portanto, este são os 2 elétrons. Assim, E 0 igual a 159634,2 por 2into 96500 igual a menos 0,827 volt. Agora, se eu escrevo em termos de equação de Nernst, agora aqui esta parte em particular podemos simplificar, então isso se torna 0,0591 por 2. Então, este é 1, isto é 1 sobre atmosfera, se mantemos isso, e se isso vai para OH menos quadrado, então isso significa que é uma solução diluída. E também a idealidade é mantida, então este goesto log OH menos O 2, que é 0,0591 pOH com um sinal de menos com menos sinal de menos yes.Então, isto se torna este torna-se 0591 por 2 em log OH menos ion, portanto, este pOH.E agora novamente, posso ter pOH igual a 14 menos pH. Então, então eu posso escrever ok, então aqui a gente vê que nós temos cometido um erro, porque aqui nós colocamos boi aqui. Na verdade, o boi deveria estar ah aqui e esta parte deveria estar aqui. Então, para escreva-lo ah de novo, então posso cancelá-lo posso cancelar esta parte, e escrever RT 2 F l n a H 2 O pH 2. Então, agora este aqui vai para um, e este eu posso escrevo-lo como OH menos square.Então, tudo está bem, só coisa é que tenho que colocar um sinal de menos aqui. Então, então, torna-se mais, porque isso foi feito com referência a este numerador e denominatorias ser trocado, então isso se torna ah menos. E, finalmente, se torna mais pOH. Então, então, então, posso escrever 14 menos pH, portanto E igual a 2 H 2 O H 2 igual a E 0 2 H 2 H 2 mais 0.0591into 14 menos 0591 pH, portanto, este é menos 0,827. Também calculamos antes que este seja 0.827minus 0,0591 pH. Então, isso então finalmente isso se torna menos 0,0591 pH, soneed não testar. Agora, você vê essa relação e para isso qual foi a relação, então estes também são semelhantes. Então, significa que esse reacionamento e essa reação, também cairão na mesma linha com a mesma ladeira. Mas, uma equação seria válida para em caso de meio ácido, outra equação seria validar o meio básico. Isso deve ser básico ou neutro. Isso seria válido, quando pH grandedo igual a 7. E isso seria válido, quando pH menor que igual a este então 7. Sowe parar aqui, vamos continuar nossa discussão sobre essas equações, e depois reducionadores padrão em nossa próxima palestra. Obrigado.