Question

Oblicz potencjał redoks układu Cr2O7 ^ 2- /Cr ^ 3+ w temp 30 stopni celsjusza, zawierającego 0,2 mol/L Cr2O7 ^2- i 0,0004 mol/L Cr^3+ przy ph =4.

Eo = 1,3 V

Daję naj ale prosze o dokładne rozpisanie co z czego się bierze. Głównie chodzi mi o napisanie reakcji połówkowej i wytłumaczenie skąd te elektrony i jony wodorowe :)

Answer 1

Zacznijmy od napisania reakcji połówkowej. Gdy  przechodzi w  to chrom redukuje się z VII stopnia utlenienia na III, czyli przyjmuje elektrony (konkretnie 4 elektrony na każdy atom chromu). Jony wodorowe są potrzebne z tego względu, że chrom po zredukowaniu się nie będzie już wiązał tlenu - jony wodorowe się tym zajmą poprzez utworzenie cząsteczek wody (tak jak w większości przypadków tego typu reakcji).

 

Aby policzyć potencjał w danej temperaturze, należy skorzystać z równania Nernsta:

 

Gdzie:
 - potencjał standardowy
R - stała gazowa
T - temperatura
n - liczba elektronych związanych z reakcją
F - stała Faraday'a (96485 C)
[utl.] - stężenie formy utlenionej
[red.] - stężenie formy zredukowanej

n dla tej reakcji jest równe 8, jak widać z równania.
za [utl.] należy podstawić stężenie jonu dichromianowego pomnożone przez stężenie jonów wodorowych, które dodatkowo zostały podniesione do potęgi o wartości swojego współczynnika z równania.
za [red.] należy podstawić stężenie kationiu chromowego (III) podniesione do potęgi o wartości współczynnika z równania:

 

Temperature podajemy w Kelvinach (303K)
Stała gazowa = 8,314 J/mol*K
Stężenie jonów wodorowych liczymy z pH ( [H+] = 10^-4 )

Po podstawieniu i obliczeniu otrzymasz
E = 0,92498729V