Электрохимические цепи

Рассчитайте произведение растворимости и растворимость AgCl в воде при 25С.
Помогите пожалуйста решить задачу

В электрохимии принято записывать все полуреакции в виде процессов восстановления :

(1) :\ce{Ag+ +e = Ag}
(2):\ce{AgCl + e = Ag + Cl-}

Задача, в свою очередь, просит нас найти произведение растворимости хлорида серебра, что эквивалентно нахождению константы равновесия следующей реакции :

(3):\ce{AgCl = Ag+ + Cl- }

Наиболее простой способ решить эту задачу - выразить изменения энергии Гиббса этих трех процессов через стандартный электродный потенциал или константу равновесия, а затем найти взаимосвязь между \Delta G_{1} , \Delta G_{2} , \Delta G_{3}.

  • Шаг 1. Находим выражения для энергии Гиббса для всех нужных нам процессов

Думаю, ты так или иначе знаком с такими формулами как \Delta G = -nFE = -RTlnK. Поскольку процессы (1) и (2) являются полуреакциями, в которых участвуют электроны, для них мы воспользуемся формулой \Delta G = -nFE , и тогда получится, что

\Delta G_{1} = -FE_{Ag^{+}/Ag}^{0}
\Delta G_{2} = -FE_{AgCl/Ag}^{0}

Процесс (3) является полной реакцией, поэтому воспользуемся формулой \Delta G = -RTlnK , и получаем

\Delta G_{3} = -RTln(K_{sp})
  • Шаг 2. Находим зависимости энергий Гиббса трех процессов

Вообще, по определению G = H - TS. Поскольку и энтальпия, и энтропия - функции состояния, энергия Гиббса также является функцией состояния. А это значит, что независимо от того, как мы достигли состояния 2 из состояния 1, результат будет одним и тем же. Это позволяет нам выразить \Delta G_{3} через \Delta G_{2} , \Delta G_{1} с помощью алгебраических действий.

Можно заметить, что если мы отнимем \Delta G_{1} от \Delta G_{2}, то мы как раз так и рассчитаем изменение энергии Гиббса для процесса (3). Отсюда \Delta G_{3} = \Delta G_{2} - \Delta G_{1}

  • Шаг 3. Выражаем энергии Гиббса через нужные нам параметры

Руководствуясь первым шагом, подставляя выражения в выведенную зависимость из второго шага, можно получить следующее выражение, которое приведет нас к ответу :

-RTln(K_{sp}) = -FE_{AgCl/Ag}^{0} + FE_{Ag^{+}/Ag}^{0}
K_{sp} = e^{\frac{F(E_{AgCl/Ag}^{0}-E_{Ag^{+}/Ag}^{0})}{RT} }

Тебе остается лишь найти данные о стандартных электродных потенциалах в интернете/учебнике, и просто подставить значения в полученное уравнение

3 симпатии

ооо большое спасибо!