Mirtyeli
2016-07-11 13:26
Calcolare il potenziale formale per la coppia Fe2+/Fe3+ in Na2SO4 0,01M. Per il sistema Fe3+/SO4^(2-) logβ1=4,04, logβ2=5,38; per il sistema Fe2+/SO4^(2-) logβ1=1,0.
Per Fe3+/Fe2+ E°=0,77V. Utilizzare l'equazione di Guntelberg per il calcolo dei coefficienti di attività. (R: 0,66V).
(Ovviamente il risultato non mi viene, dunque penso che ci sia qualche errore nel mio ragionamento da qualche parte: potreste aiutarmi ad individuare dove?)
logγi= (-Az^2 * radq(I) )/(1+ radq(I) )
I = 1/2 * sommatoria(C*z^2) = (1/2) [0,02 * 1 + 0,01* 2^2]=0,03
logγ(ox)=(-0,059 * 3^2 * radq(0,03)/(1+ radq(0,03) )= -0,0676 γ(ox)=0,85579
logγ(red)=(-0,059 * 2^2 * radq(0,03)/(1+ radq(0,03) )= -0,30058 γ(red)=0,50051
E = 0,77 + 0,059 * ln [(1+10^(-1,0)*0,01)/(1+10^(-4,04)*0,01+10^(-5,38)*(0,01)^2)] + 0,059 * ln(0,85579/0,50051)=0,80V
consigli?
In questa equazione:
logγi = -A·z^2·radq(I))/(1+ radq(I)
il coefficiente A per una soluzione acquosa a 25°C vale -0,509.
Perciò:
logγ(ox) =-0,509·9·radq(0,03)/(1+ radq(0,03) = -0,676
γ(ox) = 10^-0,676 = 0,211
logγ(red) =-0,509·4·radq(0,03)/(1+ radq(0,03) = -0,301
γ(red) = 10^-0,301 = 0,501
Prova a calcolare ora il potenziale formale.
Mirtyeli
2016-07-12 08:56
Grazie per la risposta, ora sorge solo più un altro curioso problema: il risultato viene esattamente la metà, 0,33V:
E = 0,77 + 0,509 * ln [(1+10^(-1,0)*0,01)/(1+10^(-4,04)*0,01+10^(-5,38)*(0,01)^2)] + 0,509 * ln(0,211/0,501)=0,33V
Quindi presumo ci sia qualche problema riguardo qualche fattore moltiplicativo o il numero n di e- scambiati: in questo esercizio se ne considera scambiato uno, giusto?
Adesso però stai confondendo il coefficiente -0,509 con il fattore 0,05916 con il quale va moltiplicato il termine logaritmico nell'equazione di Nernst che è:
E = E° + (RT/nF) ln (attività della specie ox/attività della specie red)
R = costante dei gas = 8,314 (V·C)/(K·mol)
T = temperatura = 298,15 K
n = numero di elettroni nella semireazione = 1
F = costante di Faraday = 96485 C/mol
RT/nF = 2,56912·10^-2 V
Per trasformare il logaritmo naturale in logaritmo decimale occorre moltiplicare per 2,3026:
2,56912·10^-2 x 2,3026 = 0,05916 V
Perciò nel tuo esercizio diventa:
E = 0,77 + 0,05916 log (attività della specie ox/attività della specie red)
TheXXlove
2017-01-27 09:04
io utilizzo questa formula ma il risultato (-0,66) non viene
E° + RT/nF ln [(1+beta1 ox [L] + beta2 ox [L]^2)/ uguale al numeratore)] + RT/nF ln Yox/Yred
Sostituisco:
E = 0,77 + 2,56912*10^-2 * ln [(1+10^(-1,0)*0,01)/(1+10^(-4,04)*0,01+10^(-5,38)*(0,01)^2)] + 2,56912*10^-2 ln(0,211/0,501)=0.75V
La formula che hai usato è corretta, così come il risultato che ottieni.
Non mi ero accorta, rispondendo al precedente utente, che il potenziale non risultasse come quello indicato.
Al momento non so il perché, ci penserò.