Příklad VII.3.29 

Roztok obsahuje směs iontů Fe³⁺ a Fe²⁺. Při potenciálu negativnějším než +0,4 V (vs. SCE) je redukováno Fe(III) na Fe(II) a při –1,5 V probíhá redukce Fe(II) na Fe(0). Při 0 V byl zaznamenán proud 12,5 μA, limitní proud redukční vlny při negativním potenciálu má hodnotu 30 μA. Zjistěte poměr koncentrací iontových forem železa v roztoku!

Řešení

Základem je aplikace zjednodušené rovnice limitního proudu (VII.12):

a) v bodě E = 0 V je limitní proud definován rovnicí

12,5·10^–6 A = z · k · [Fe³⁺],   z = 1

b) limitní proud druhé vlny (dvouelektronová redukce) je součtem proudů redukce Fe²⁺-iontů ve vzorku směsi a Fe²⁺-iontů vzniklých redukcí Fe(III):

30·10^–6 A = 2 · k · ([Fe²⁺] + [Fe³⁺])

Po dosazení první rovnice za konstantu k v rovnici druhé

30·10^–6 A = 2 · · ([Fe²⁺] + [Fe³⁺])

lze dospět k poměru koncentrací iontových forem ve směsi:

Poměr koncentrací [Fe³⁺]/[Fe²⁺] = 5:1, tzn. ve vzorku směsi iontů je 5x více Fe(III).

Zpět