Question

Определите редокс-потенциал перманганат-конов при концентрациях [Mn?*] = 0,01 моль/л, [MnO4]= 0,1 моль/л и рН = 7.

Answer 1

Объяснение:

Для визначення редокс-потенціалу системи потрібно знати значення стандартного редокс-потенціалу (E°) полуреакцій, які беруть участь у процесі, а також концентрації речовин і рН середовища. Оскільки в даному запиті наведені значення концентрацій і рН, можна використовувати Нернстове рівняння для розрахунку потенціалу.

Полуреакція для перманганат-іону (MnO4-) може бути записана таким чином:

MnO4- + 8H+ + 5e- -> Mn2+ + 4H2O

Стандартний редокс-потенціал (E°) для цієї полуреакції становить 1,51 В.

За Нернстовим рівнянням, потенціал (E) пов'язаний зі стандартним редокс-потенціалом (E°), константою Фарадея (F), концентраціями (c) та степенем віддачі електронів (n) за таким співвідношенням:

E = E° - (0.0592/n) * log(Q),

де Q - вираз реакційних продуктів і реакційних реагентів, піднесений до степеня, що відповідає коефіцієнту уравнів реакції.

У нашому випадку, ми маємо рН = 7, що відповідає концентрації [H+] = 10^(-7) М.

Застосуємо Нернстове рівняння для розрахунку редокс-потенціалу:

E = 1.51 V - (0.0592/5) * log(([Mn2+]/[MnO4-]) * ([H+]^8))

Підставимо дані концентрацій:

[E = 1.51 V - (0.0592/5) * log((0.01/0.1) * (10^(-7))^8)]

[E = 1.51 V - (0.0592/5) * log(0.0001 * 10^(-56))]

[E = 1.51 V - (0.0592/5) * (-56 - 4log(10))]

[E = 1.51 V - (0.0592/5) * (-56 - 4)]

[E = 1.51 V + 0.

Answer 2

Для определения редокс-потенциала полуреакции перманганата-марганцевого иона (MnO4-) до марганцевого иона (Mn2+), вы можете использовать уравнение Нернста:

E = E° + (0.0592 / n) * log([Mn2+] / [MnO4-])

где: E - редокс-потенциал E° - стандартный редокс-потенциал при стандартных условиях (25°C, 1 M концентрация, рН = 0) n - количество электронов, участвующих в реакции (в данном случае, 5 электронов) [Mn2+] - концентрация марганцевых ионов Mn2+ [MnO4-] - концентрация перманганат-ионов MnO4- 0.0592 - логарифмическая константа, связанная с температурой и единицами измерения

Сначала определим стандартный редокс-потенциал для пары MnO4- / Mn2+ при стандартных условиях (25°C, 1 M концентрация):

E°(MnO4- / Mn2+) = 1.51 V

Теперь мы можем использовать уравнение Нернста, чтобы найти редокс-потенциал при заданных условиях (0.01 M [Mn2+], 0.1 M [MnO4-], рН = 7):

E = 1.51 V + (0.0592 / 5) * log(0.01 / 0.1)

E = 1.51 V + (-0.01184)

E = 1.49816 V

Таким образом, редокс-потенциал перманганат-конов при заданных концентрациях и рН составляет приблизительно 1.49816 V.