Příklad 8.20 Tabulky Výsledek Poradit Řešení příkladu
Roztok objemu 1000 ml obsahuje 0,0063 molu ceru jako ceritou a ceričitou sůl (cCe = [Ce3+] + [Ce4+]), 0,0024 molu cínu (cSn = [Sn2+] + [Sn4+]) a 1 mol HCl. Elektromotorické napětí článku EMN = 0,279 V, ESCE = 0,241V (při 25°C). Jaké jsou látkové koncentrace jednotlivých složek v roztoku a jakou hodnotu má rovnovážná konstanta reakce?

Řešení

Vypočítat rovnovážnou konstantu dvouelektronové reakce
    2 Ce4+ + Sn2+ 2 Ce3+ + Sn4+
lze podle vztahu (13). Hodnoty formálních potenciálů redoxních párů v prostředí 1M-HCl nalezneme v tabulce 12.
    log Kr = log = 38,644 Kr = 4,41·1038

Varianta řešení I: využití rovnovážné konstanty reakce

    log Kr = log
a) = = 7,61·1012 =
     Výsledek: [Ce4+] = 8,28·10–16 mol·l–1 a [Ce3+] ≈ 0,0063 mol·l–1
b) = = 7,61·1012 =
     Výsledek: [Sn2+] = 3,15·10–16 mol·l–1 a [Sn4+] ≈ 0,0024 mol·l–1

 

Varianta řešení II: využití Nernst-Petersovy rovnice

Potenciál indikační elektrody se vypočítá z hodnoty EMN (kap.7, rov. (20)):
    EMN = Eind – ESCE Eind = 0,279 + 0,241 = 0,520 V

a) [Ce4+] + [Ce3+] = 0,0063 mol·l–1

    0,520 = 1,28 + 0,059 log
    = 1,314·10–13
    Výsledek: [Ce4+] = 8,28·10–16 mol·l–1 a [Ce3+] ≈ 0,0063 mol·l–1
b) [Sn2+] + [Sn4+] = 0,0024 mol·l–1
    0,520 = 0,14 + log
    = 7,609·1012
    Výsledek: [Sn2+] = 3,15·10–16 mol·l–1 a [Sn4+] ≈ 0,0024 mol·l–1
Reakce mezi ionty Ce4+ a Sn2+ proběhla kvantitativně.

Zpět