Какое соотношение концентраций ионов [Fe^2+], [Fe^3+], [MnO4^-] и [MnO4^2-] в элементе Pt |MnO4^-, MnO4^2- || Fe^3

Какое соотношение концентраций ионов [Fe^2+], [Fe^3+], [MnO4^-] и [MnO4^2-] в элементе Pt |MnO4^-, MnO4^2- || Fe^3+, Fe^2+ | Pt, при t = 298 К, приведет к установлению равновесия (е = 0 В)? Опишите процесс, определяющий работу данного элемента.
Загадочный_Песок_6435

Загадочный_Песок_6435

Данная задача связана с электрохимией и рассматривает равновесие в электрохимической ячейке. Для решения этой задачи необходимо использовать таблицу стандартных потенциалов электродных полуреакций.

Для начала, давайте определим полуреакции, которые происходят в данной ячейке:
1) На аноде (левой стороне ячейки): MnO4^- → MnO4^2- + e^-
2) На катоде (правой стороне ячейки): Fe^3+ + e^- → Fe^2+

Теперь давайте рассмотрим полуреакции по отдельности и определим стандартные потенциалы для каждой из них. Воспользуемся таблицей стандартных потенциалов и выберем соответствующие значения:
1) За полуреакцию кислородного разложения MnO4^- → MnO4^2-, стандартный потенциал равен +1,51 В.
2) За полуреакцию восстановления Fe^3+ → Fe^2+, стандартный потенциал равен +0,77 В.

Теперь определим, какие ионы присутствуют в катоде и аноде. В катоде присутствуют Fe^3+ и Fe^2+, в то время как в аноде присутствуют MnO4^- и MnO4^2-.

Согласно принципу Ле Шателье, система будет стремиться к установлению равновесия, при котором разность потенциалов между катодом и анодом равна нулю (е = 0 В).

Таким образом, общий процесс, определяющий работу данного элемента, будет состоять из двух этапов:
1) На аноде (левой стороне ячейки) происходит кислородное разложение MnO4^- до MnO4^2-.
2) На катоде (правой стороне ячейки) происходит восстановление Fe^3+ до Fe^2+.

Итак, установление равновесия будет достигнуто при следующем соотношении концентраций ионов:
[Fe^3+] / [Fe^2+] = 0,77 / ( -1,51)
[MnO4^-] / [MnO4^2-] = 1.

Обратите внимание, что в данной задаче требуется только соотношение концентраций ионов в равновесии, а не их точные значения. Данная информация достаточна для определения равновесия и работы данного элемента.

Надеюсь, эта информация была полезной и понятной для вас!
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello