THẾ KHỬ VÀ PHƯƠNG TRÌNH Nernst
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (581.49 KB, 69 trang )
3. GIN LATIMER
Lewis H. Latimer
Th Oxy húa-Kh ca cỏc
bỏn phn ng riờng l ch
thun tin khi thnh lp
pin hay trong cỏc quỏ trỡnh
phõn tớch. Nhng kho
sỏt mt quỏ trỡnh chuyn
húa oxy húa-kh phc tp
thỡ li khú khn. Trong
trng hp ny Latimer
a ra gin mang tờn
ụng biu din cỏc quỏ
trỡnh phc tp ú.
Thit lp gin Latimer
Da trờn cỏc kt qu: G = -nFE, v trong
chui phn ng GT = Gi.
Vớ d: Xột trng hp ca Fe.
Bỏn phn ng
E0
= -nFE0
Fe2+ +2e Fe
-0.44V
-2ì Fì
0.44
Fe3+ +e Fe2+
0.771V
-1ì Fì 0.771
Fe3+ +3e Fe
T ú ta cú E0T
E0T 0.331V -3ì Fì E0T
0
0
n
E
+
n
E
2 2
E 30 = 1 1
n3
= -0.036V
Vớ d thit lp gin Latimer cho Iode
IO
IO
HOI
I 2 I
1.589
4
1.154
3
(+7)
(+5) 1.299
+
1.430
(+1)
(0)
2H + IO + 2e IO + H 2 O
+
5H + IO3 + 4e HOI + 2H 2 O
+
7H + IO 4 + 6e HOI + 3H 2 O
4
.535
3
(-1)
G
o
1
G o2
G 3o
2 1.589 + 4 1.154
= 1.299
G + G = G
6
o
o
o
2E1o + 4E o2
o
n1FE1 + n 2 FE 2 = n 3 FE 3
= E3
6
o
1
o
2
o
3
-
Biu din gin Latimer
Cỏc
dng hp cht ca nguyờn t c
sp xp theo chiu gim dn s oxy húa.
Ni gia cỏc dng ny l mi tờn kốm
theo giỏ tr th kh ca quỏ trỡnh tng
ng.
Trờn nguyờn tc, th K phi gim t trỏi
sang phi.
Nu nguyờn tc ny b vi phm (dng sau
cú th ln hn dng trc), thỡ dng sau
ú s khụng bn vng, rt d b d ly, to
2 dng lõn cn ca nú.
Vớ d 1: Gin Latimer ca Fe biu din nh sau.
Vớ d 2: Gin Latimer ca Mn trong mụi trng
acid v base.
Dũ
ly
Cỏc yu t nh hng n th O-K, dóy
Latimer
Tng quỏt, cỏc yu t lm thay i G (G =
-nFE) u nh hng n th O-K (E0 hay 0).
RT aOx hay cuù theồ
0
0.059 [Ox]
= +
ln
vụựi
dung = 00 +
lg
nF aKh dũch nửụực ụỷ
n
[ Kh]
250C thỡ
Cỏc yu t ny l:
1/
2/
3/
4/
Nng .
Nhit .
Cỏc tỏc cht khỏc (khụng phi khớ tr).
pH (trng hp riờng ca trng hp 3).
Vớ d: Kho sỏt yu t pH. Vi ClO4-, trong mụi
trng acid v base ta cú th O-K nh sau:
ClO4- + 2H+ + 2e = ClO3- + H2O,
o=1.19V,pH=0
ClO4- + H2O + 2e = ClO3- + 2OH-,
o=0.36V,pH=14
Trong mụi trng acid,
H4+][tham
0.059vỡ cú
[ClO
H + ]2 gia vo quỏ
(V )
trỡnh: = 1.19 + n lg
[ClO ]
3
Vỡ vy tng H+ (gim pH) s dn n tng , hay
tng tớnh Oxy húa, ngc li.
Tng t trong mụi0trng
base,
.059
[ClO4khi
] tng OHs
=gim
0.36 + hay lg
(V )
(tng pH)
tng tớnh
kh,
ngc
li.
2
n
[ClO3 ][OH ]
NH HNG CA pH VI CC HP CHT CA Mn
4. GIN FROST
Gin Frost biu din s tng quan
gia G (thụng qua i lng nE tớnh
bng V) v cỏc trng thỏi oxy húa ca
nguyờn t.
thit lp gin , trc ht ta tớnh
giỏ tr nE cho tt c cỏc cp X(N)/X(0) (N
l s oxy hoỏ ca nguyờn t X). Vỡ gin
phi liờn tc (linear) cho nờn cn tớnh
c trng hp X(N) khụng bn. Vớ d sau
cho Mn, l mt trong nhng trng hp
phc tp.
