2009 01 024309

a W v»il iwn $. I. DulK r    W.ru:iTrj iWlT

ISBN    0 by WN PWN 20U?

10. Rozkład indywiduów chemicznych w ekosystemach wodnych

Dla tej reakcji

/T = 1.229 V

piT = £70.0591 = 20.80

Tworzenie tlenu z wody jest reakcją utleniania. Należy jednak zwrócić uwagę, że stosujemy konwencję IUPAC przy definiowaniu £\ /;, p/:'^: i p£ dla procesu redukcji.

(10.64)

p£ = p£^: - - log -- ,,

⁴    (Po_:/P°)' ^aH.O‘

Przypominamy jeszcze raz. że warunki graniczne wymagają, aby ciśnienie gazu było równe ciśnieniu atmosferycznemu:

Po, = p^: = 101 325 Pa

p£ = 20.80 -logd/ciH.oO

= 20.80-pH

Ta zależność wyznacza górną linię na rys. 10.4. a obszar leżący pomiędzy dwiema liniami odpowiada trwałości wody na wykresie p£/pH. Powyżej górnej granicy woda ulega utlenieniu z jednoczesnym uwolnieniem tlenu, podczas gdy poniżej dolnej granicy zachodzi redukcja z wydzieleniem wodoru.

Układ siarki

Teraz możemy zająć się układem siarki. Aby sporządzić wykres p£/pH, określimy granice pomiędzy postaciami występowania siarki i nałożymy je na wykres trwałości wody. Przed rozpoczęciem obliczeń rozpatrzmy możliwe rozmaite pary postaci siarki, aby mieć pogląd, jakie mogą występować w wodzie. Na przykład spodziewamy się, że jony HSO4 będą odgrywać istotą rolę przy niskim pH, natomiast jony SO^ przy wysokim. Podobnie jony SOj powinny występować w warunkach utleniających, a zatem przy wysokim p£. podczas gdy postać HS jest istotna w warunkach redukujących i małych wartościach pE. Dla wszystkich rozpuszczalnych w wodzie postaci siarki wybraliśmy stężenie 10^-2 mol -L^-1 jako naszą arbitralną granicę.

Granica S0₄^_/HS0₄

Równanie opisujące tę granicę jest reakcją kwas-zasada. która wymaga obecności jonów oksoniowych. ale nic zachodzi tutaj ani utlenianie, ani redukcja:

S0₄~(aq) + H_?O^ł(aq) ^ HS0.7(aq) + H_:Q    (10.65)

Aby stojące przed nami zadanie uprościć, będziemy posługiwać się symbolem H⁺ zamiast HiO~. co nie wpływa na wynik obliczeń. Wartości AC zostały podane w Załączniku B.2.