43511 Obraz0 (50)

(4.3.15)

_K_ [utli]”^ł[red₂]^/ł|

rredj^fuflar

Wielkości potencjałów obu układów redoks biorących udział w tej reakcji są wyrażone zgodnie ze wzorem Nemsta:

redi utli + nie

NPisa!

(4.3.16)

i (^utliJ log; .~r

n, [redjJ

red₂

Utl₂ +

-    0,059, __[utl₂]

e₂ =e₂ +■

(4.3.17)

log:

P [red₂]

W stanie równowagi następuje zrównanie potencjałów obu reagujących układów, czyli:

E_l =E₂    (4.3.18)

Podstawiając do wzoru (4.3.18) wyrażenia (4.3.16) i (4.3.17) otrzymuje się:

(4.3.19)

(4.3.20)

1₊M»_logMił 11 ₊^i_ogMił

«i [redi]    ⁿ2 CredżJ

Równanie (4.3.19) przekształca się do postaci:

_Elo__Fo₊^ [utiJ2frEV₌o

W wyrażeniu (4.3.20) ułamek pod logarytmem odpowiada wzorowi (4.3.15) na stałą równowagi sprzężonej reakcji redoks. Uwzględniając ten fakt, zależność (4.3.20) można zapisać w następującej formie:

Ą°-El ±^&logK ₌ o

(4.3.21)

stąd:

(4.3.22)

Wzór (4.3.22) pozwala obliczyć stałą równowagi reakcji na podstawie potencjałów normalnych.

Znając wartości potencjałów normalnych redoks poszczególnych układów można przewidzieć kierunek reakcji. Reakcja redoks przebiega tym szybciej, im większa jest bezwzględna różnica wartości potencjałów reagujących ze sobą układów. Utleniaczem w każdej reakcji redoks jest ten układ, który ma wyższy potencjał redoks. Na przykład w reakcji utleniania Sn²⁺ przez Fe³⁺:

Fe³⁺ + e Fe²⁺/2

Sn - 2e Sn /I

2Fe³⁺ + Sn²⁺ — 2Fe²⁺ + Sn⁴*

potencjały reagujących układów wynoszą odpowiednio:

_n BI 1 0,059,__[Fe³*]

1

[Fe ]

=0,75+—r-log—

„    /\ t c i 0,059 ,._[Sn⁴⁺]

' ^C_n⁴⁺«n^{2+ =} 0,15 + lOg-r—-

Sn /Sn    2 [Sn² ]' ■

Potencjał układu Fe³⁺/Fe²⁺ maleje, ze względu na zmniejszanie się stężenia jonów Fe³⁺ w miarę zachodzącej reakcji redukcji, natomiast potencjał

117