Potencjał normalny jest wielkością termodynamiczną, odnoszącą się do silnie rozcieńczonego roztworu zawierającego tylko badany układ redoks, którego składniki mają taką samą aktywność. Natomiast przebieg reakcji utleniania i redukcji często zależy od pH roztworu, obecności i stężenia substancji kompleksujących i siły jonowej roztworu. Wpływ środowiska reakcji na potencjał redoks spowodował konieczność wprowadzenia pojęcia formalnego potencjału redoks (rzeczywistego potencjału redoks, Ej ). Jest to potencjał układu redoks w przypadku, gdy analityczne (nie równowagowe, jak we wzorze 4.3.7) stężenia postaci utlenionej i zredukowanej są równe. Pod pojęciem stężenia analitycznego należy rozumieć oznaczone daną metodą łączne stężenie wszystkich form postaci utlenionej lub wszystkich form postaci zredukowanej, w jakich występują one w roztworze.
Tabela. 4.1. Potencjały normalne układów redoks, wg [5]
Układ redoks |
Potencjał normalny £° (V) |
F2 + 2emm==s,2T |
+2,87 |
S2Oi2~+ 2e 2SO42" |
+2,05 |
Co3*+ e Co2* |
+1,82 |
MnOf + 4H30* + 3e '“=* MnOz + 6H20 |
+1,67 |
Mn(V + 8H)0* + 5ess=!! Mn2* + 12H20 |
+1,52 |
Ce4* + e=5=t Ce3* |
+1,45 |
2Bi03‘ + 12H30* + lOe ■—* Br2 + 18H20 |
+1,45 |
Pb02 + 4HjO* + 2e M Pb2* + 6H20 |
+1,44 |
a2 + 2e^^2Cr |
+1,40 |
MnOj + 4H30* + 2e^* Mn2* + 6H20 |
+1,35 |
I OjO,2- + 14H30* + 6e 2Ci>* + 21H20 |
+1,30 |
1 Oj + 4HjO* + 4e 6H20 |
+1,23 |
I WOą3' + 6H30* + e !5=^ yO2* + 9H20 |
+1,20 |
12IOj'+ 12H30*+ lOe 12 + 18H20 |
+1,19 |
1 Br2 + 2e ' 2Br” |
+1,08 |
1H202 + 2e 20H~ |
+1,00 |
I N03‘ + 4H30* + 3e NO + 6H20 |
+0,95 |
l2Hg2* + 2e —Hfe2* | |
+0,914 _ |
Układ redoks |
Potencjał normalny £° (V) |
CIO" + H20 + 2e ESI 2C1" + 20H" |
+0,90 |
Ag* + e Ag |
+0,81 |
<? + “l % |
40,75 |
H3As04 + 2H30* + 2e =F=i H3AsOj + 3H20 |
40,58 |
MnO*” + e MnO^ |
40,54 |
I2+2e*“2r |
40,535 |
FetCN)*3- + e FetCNJs4- |
40,44 |
©2 + 2H20 + 4e 40H“ |
40,41 |
+ “Cu |
40/11 |
Cu^+e 5=“sCu* |
40,15 |
Sn**4 2« ^Sn2* |
40,14 |
2H*4 2« |
40,00 |
Ti4* + e ’“sTiJ* |
-0,04 |
Sn2* + 2e a‘=s Sn |
-0,14 |
Cd2ł + 2eę==6Cd |
-0,40 |
Cr^ + e^Ci^ |
-0,43 |
Fe2* + 2e Fe |
-0,44 |
Zn2* + 2e Zn |
-0,76 |
Mg2* + 2e ' 1 Mg |
-234 |
Na* + e Na |
-2,71 |
Ca2* + 2e Ca |
-2,87 |
K*+e5=* K |
-2,92 |
+ Li |
-3,06 |
Potencjał formalny jest wartością charakterystyczną dla danej reakcji redoks przebiegającej w określonym środowisku (przy określonym pH, stężeniu substancji kompleksujących i sile jonowej). Jest on typową stałą warunkową, użyteczną szczególnie w obliczeniach analitycznych.
4.3.1. Stała równowagi reakcji redoks
Wzór na stałą równowagi sprzężonej reakcji redoks jest następujący: «2redi + rtiutfe /i2Utlj + /j|red2
115