Дано:
- Концентрации Na2S4O6 и Na2S2O3 до смешивания равны 0,04 моль/л.
- Объемы растворов Na2S4O6 и Na2S2O3 равны.
- Стандартный потенциал для реакции 2S2O3^2- + 2H2O + 2e- → S4O6^2- + 2OH^- равен 0,08 В.
- Температура T = 298 К.
- Постоянная Фарадея F = 96485 Кл/моль.
- Универсальная газовая постоянная R = 8,314 Дж/(моль·К).
Найти:
- Потенциал ОВ-электрода E после смешивания.
Решение:
1. Концентрации Na2S4O6 и Na2S2O3 после смешивания равны, так как объемы растворов равны и их концентрации до смешивания одинаковы. Общий объем после смешивания удваивается, поэтому концентрации обеих веществ будут вдвое меньше.
Концентрация Na2S4O6 после смешивания:
C_S4O6_new = 0,04 моль/л / 2 = 0,02 моль/л
Концентрация Na2S2O3 после смешивания:
C_S2O3_new = 0,04 моль/л / 2 = 0,02 моль/л
2. Подставим эти концентрации в уравнение Нернста:
E = E0 - (RT / nF) * ln(C_S4O6_new / C_S2O3_new)
Где:
- E0 = 0,08 В
- n = 2 (число электронов, участвующих в реакции)
(RT / nF) = (8,314 * 298) / (2 * 96485) ≈ 0,0129 В
ln(C_S4O6_new / C_S2O3_new) = ln(0,02 / 0,02) = ln(1) = 0
E = 0,08 - 0,0129 * 0 = 0,08 В
Ответ:
Потенциал ОВ-электрода после смешивания растворов составляет 0,08 В.