2009 01 024130

O. W \»l iwo S. J. IXjIIv. C A.MW    ^ttnrj 2C07

ISBN «?iwiuoM5>24-.i. C by WN PWN 200?

265

10.2. Wykresy dwóch zmiennych — diagramy pf/pH

i na podstawie równania (10.50), ponieważ n = 1

P/W = +17-<>

Istnieje również trzecia metoda obliczania wartości p/T. wymaga ona połączenia równań (10.38) i (10.49).

A G^c = -2.303/?r;ip£°    (10.52)

p£ =

-AG° 2.303/i T fi

(10.53)

Rozważmy teraz następującą reakcję redoks:

SO; (aq) + 10 H.,0⁺(aq) + 8e" H₂S(aq) + 14 H₂0    (10.54)

AG = AG;_w(H>S) + 14AG-_W(II₂0) AG^SOj") 1()AG;_w(H₃0⁺) - 8AG,_w(e“)

Wykorzystując standaryzowane dane termochemiczne i biorąc pod uwagę to. że AGJ, dla uwodnionego elektronu wynosi 0 oraz że dla jonów oksoniowych AG_m ma tę samą wartość co dla wody, otrzymujemy

AG⁰ =-27,86+14 (-237,18)    10 • (-237,18) - (■ 744.60)

= —231.98 J kJ

__-(-231,98) kJ 1000 J • kJ~*

^P “ 2.303 • 8.314 J • mol"¹ K • 298.2 K • 8 mol = 5.08

Ostatnia z proponowanych metod obliczania wartości p£ jest być może najbardziej ogólna, jednak, w zależności od warunków, każda z tych trzech metod może znaleźć praktyczne zastosowanie. Po wyznaczeniu wartości pE można obliczyć pE dla szczególnych niestandardowych warunków panujących w środowisku. Przedstawimy to na dwuczęściowym przykładzie.

Chrom w ściekach garbarskich

Tradycyjne procesy garbowania skóry polegają na działaniu na skórę zwierzęcą wodnym roztworem chromu(III). Załóżmy, że ścieki powstałe w wyniku garbowania zawierają 26 mg • L^-1 chromu w jego pierwotnym stanic, tj. Cr^w. W czasie spływu ścieków w dół rzeki rozpuszczony w wodzie ditlen może spowodować utlenienie Cr^,+ do Cr₂0;“. Obliczymy teraz zakres utlenienia chromu w warunkach, gdy ditlen rozpuszczony w wodzie znajduje się w stanic równowagi z występującym w powietrzu atmosferycznym, a pil wody wynosi 6.5 («n.o* = 10~⁶-⁵). W pierwszym etapie obliczamy wartość pF.. Możemy wówczas wykorzystać ją do obliczenia stężeń Cr^V| i Cr₂Of przy założeniu, że postaci chromu są również w równowadze z ekosystemem.

F.tap I. Reakcja atmosferycznego ditlenu pozostającego w stanie równowagi z wodą (co jest równoznaczne z określeniem dobrze napowietrzony układ) przedstawia się następująco: