大學化學,誰能給我解釋一下。這個能斯特方程怎麼推來的

2021-03-03 23:09:41 字數 699 閱讀 5527

1樓:朝尼族首領

首先寫出兩個半反應的方程式:

①cu2+ + e- = cu+

②cu2+ + e- + br- = cubr

反應②可以看成反應①和反應③的疊加:

③cu+ + br- = cubr

也就是說反應體系加入了br-後產生了沉澱溶解平衡,原來反應①的標準狀態(即[cu2+]=[cu+]=1mol/l,下面單位略)被打破,故反應②的標態便可以看作是反應①的非標態,即:

(1)φθ(cu2+/cubr) = φ(cu2+/cu+)

根據反應①建立其非標態的能斯特方程:

(2)φ(cu2+/cu+) = φθ(cu2+/cu+) - rt/nf ln[cu+]/[cu2+]

再由(1)和(2)及相關資料得到:

(3)φθ(cu2+/cubr) = φθ(cu2+/cu+) - 2.303rt/f lg[cu+]/[cu2+]

由於等式(3)的建立是由反應②平衡所對應的,故反應②中出現的離子濃度應為標準濃度,即:(4)[cu2+]=[br-]=1

再根據溶度積ksp(cubr)=[cu+][br-]代入關係式(4)後得到:

(5)[cu+]=ksp(cubr)

將關係式(4)和(5)代入(3)中,就有:

φθ(cu2+/cubr) = φθ(cu2+/cu+) - 2.303rt/f lgksp(cubr)

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