Какова минимальная концентрация иона Fe2+ (моль/л), при которой потенциал электрода при стандартных условиях будет

Давайте рассмотрим эту задачу пошагово.

Первым шагом в решении данной задачи будет использование формулы Нернста, которая связывает потенциал электрода с концентрацией ионов. Формула Нернста имеет вид:

\[E = E^o - \frac{0.059}{n} \log[A]^m[B]^n\]

Где:
- E - потенциал электрода
- E^o - стандартный потенциал электрода
- n - количество электронов, участвующих в реакции
- [A] и [B] - концентрации реагентов (ионов) в решении
- m и n - стехиометрические коэффициенты для ионов

Дано, что потенциал электрода при стандартных условиях равен -0,42 В. Значит, мы можем записать:

\[-0.42 = E^o - \frac{0.059}{n} \log[Fe^{2+}]\]

Теперь нам нужно выразить концентрацию иона Fe2+ из этого уравнения. Для этого нам понадобится значение стандартного потенциала электрода для иона Fe2+, которое мы найдем в таблицах:

E^o для Fe2+ = -0.44 В

Теперь мы подставим известные значения в уравнение и решим его относительно концентрации [Fe2+]:

\[-0.42 = -0.44 - \frac{0.059}{n} \log[Fe^{2+}]\]

Подставим значения и решим уравнение:

\[\frac{0.059}{n} \log[Fe^{2+}] = 0.02\]

\[\log[Fe^{2+}] = \frac{0.02 \cdot n}{0.059}\]

Теперь возьмем антилогарифм от обеих сторон уравнения:

\[Fe^{2+} = 10^{\frac{0.02 \cdot n}{0.059}}\]

Таким образом, минимальная концентрация иона Fe2+ будет равна \(10^{\frac{0.02 \cdot n}{0.059}}\) моль/л, где n - количество электронов, участвующих в реакции.

Обратите внимание, что нам не дано значение n в задаче. Если вы предоставите это значение, я смогу подсчитать конкретную минимальную концентрацию иона Fe2+.