Elettrochimica. Esercizi svolti

Per risolvere gli esercizi di elettrochimica ci si può avvalere di alcune equazioni che correlano l’energia liberaal potenziale, alla costante K della reazione, al prodotto di solubilità e all’equazione di Nernst

ΔG° = – nFE° =  – RT ln K

ΔG° = – RT ln Kps

E = E° + RT/nF ln [Ox]a/ [Rid]b

Esercizi svolti

1) Calcolo della costante di equilibrio dai potenziali di riduzione

Calcolare la costante dell’equilibrio a 25°C:

Ce4+ + Fe2+ ⇄ Ce3+ + Fe3+

 

Dai potenziali normali di riduzione si ha:

Ce4+ + 1 e⇄  Ce3+    E° = + 1.63 V

Fe3+ + 1 e⇄  Fe2+     E° = + 0.77 V

Consideriamo la seconda delle due semireazioni secondo l’ossidazione per la quale si ha:

Fe2+   ⇄  Fe3+ + 1 e    E° = – 0.77 V

Per la reazione Ce4+ + Fe2+ ⇄  Ce3+ + Fe3+ il potenziale vale : + 1.63 – 0.77 = + 0.86 V

Il numero di elettroni scambiati è pari a 1. Usando la formula ΔG° = – nFE° si ha:

ΔG° = – (1) ( 96500 Coulomb/mol) ∙ (0.86 V) = – 8.3∙104 J/mol

Applicando la formula ΔG° =  – RT ln K si ha:

– 8.3 ∙ 104 J/mol = – ( 8.314 J/mol K) ∙ (298 K) ln K

– 8.3 ∙104 J/mol / – ( 8.314 J/mol K) ∙ (298 K) = ln K = 33.5

Da cui K = e33.5 = 3.54 ∙ 1014

Condividi
Avatar

Author: Chimicamo

Share This Post On