2022 Респа 11 класс 4 задача

Никак не могу понять почему тут ЭДС так выражается. Я думал, что нужно преобразовать второе уравнение в третье и с помощью энергии Гиббса найти ЭДС, но никак не получается

1 лайк

вы знакомы с уравнением Нернста?

да, оно разве не через энергию Гиббса выводится?

можно сказать и так. по сути мы в формуле для энергии гиббса приводим ее к нестандартным условиям, а в уравнении Нернста приводим ЭДС(делим формулу для гиббса на (-nF)

1 лайк

и вот, что я сделал неправильно, я не понимаю

1 лайк

мне кажется тут нельзя использовать закон гесса, учитывая что реакции протекают при разных рН. почитайте главу про электрохимические цепи в теормате или эткинсе(а вообще эта задача тот еще гроб, лучше начать с чего нибудь попроще)

я тупанул, мне кажется, можно юзать закон гесса если привести их к одинаковому pH с помощью уравнение нернста

Блин, помню как мы всем поколением химиков жесть как тупили в этой задаче. А тупили как раз таки из за разных рН первых двух реакций.

Советую решать эту задачу сначала рассчитав стандартные величины, и только потом посчитав для нестандартных случаев. К примеру, в этом пункте лучше всего рассчитать сначала стандартный потенциал третьей реакции

\Delta G_{3}^{0} = \Delta G_{2}^{0} - 6\Delta G_{w}^{0} = -nFE_{3}^0{}

И вот после этого уже и можно воспользоваться уравнением Нернста

5 лайков

Можно использовать закон Гесса при разных pH. Надо просто быть внимательным

\begin{gathered} \ce{PhNO2 + 7 H+ + 6 e- = PhNH3+ +2 H2O \quad \Delta G^\circ_1} \\ \ce{PhNO2 + 4 H2O + 6 e- = PhNH2 +2 H2O \quad \Delta G^\circ_2} \\ \ce{H2O = H+ + OH- \quad \Delta G^\circ_3} \\ \end{gathered}

Стандартные условия предполагают, что все частицы, которые указаны в уравнении имеют активность 1, т.е. для третьего уравнения понятие pH вообще не имеет смысла, т.к. там обоих ионов по 1 моль/л плавает, система неравновесная (ну оно и логично).
Поэтому если нам надо найти потенциал того что просят, то сначала надо перечитать энергию Гиббса

\begin{gathered} \ce{PhNO2 + 6 H+ + 6 e- = PhNH2+ +2 H2O \quad \Delta G_4^\circ=\Delta G_1^{\circ} - 6\Delta G_3^{\circ}} \\ \end{gathered}

Т.к. у нас тут \ce{H+}, то понятное дело, что pH = 0, а нам надо для семи, ну пересчитаем

\Delta G_4= \Delta G_4^\circ+RT \ln (10^{-7})^6

А потом уже можно пользоваться E=-nFE, но зачем так долго и сложно? Если можно сразу через уравнение Нернста, т.к. пересчитанный потенциал E^\circ _2 для pH=7 должен сразу дать ответ, ибо должен совпадать с потенциалом той реакции, о которой нас спрашивают (почему?).

Если хотите понимать, когда можно сразу, а когда нет, потренируйтесь в рисовании диаграмм Пурбе, например для этой системы нарисуйте диаграмму Пурбе, полезно будет

2 лайка

нет, не «можно сказать и так», а так оно и есть. Уравнение нернста – комбинация \Delta G = -n F E и уравнения изотермы.

вы не учитываете, что вам даны нестандартные электродные потенциалы (иными словами, не при концентрации всех реагентов и продуктов равной 1 М).

но вообще первостепенная ошибка в том, как вы пытаетесь решить задачу. Где-то на полях пишете уравнения, формулы, без заметок, без обозначений и пытаетесь решить задачу респы в две строчки. Надо по-другому к решению задач подходить :slight_smile:

2 лайка