If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание

Изчисляване на равновесната константа от стандартния клетъчен потенциал

Пример за изчисляване на равновесната константа К с използване на стандартен клетъчен потенциал. Създадено от Джей.

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Все още няма публикации.
Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.

Видео транскрипция

Трябва да изчислим равновесната константа К за тази реакция, която е дадена тук. За целта ще използваме стандартния редукционен потенциал. В предишното видео разгледахме връзката между равновесната константа К и стандартния клетъчен потенциал. Тов е Е нулево. Ако намерим Е нулево за тази реакция, ще можем да намерим равновесната константа К. Вече знаем от предишни видеа как можем да намерим Е нулево, стандартният клетъчен потенциал. Да започнем с първата част от реакцията, в която йодът получава електрони и се редуцира до йодидни аниони. Стандартният редукционен потенциал за тази част от процеса е + 0,54 волта. Сега можем да видим какво става в редукционната част ето тук горе, нали? Започваме с чист йод отляво и получаваме йодидни аниони отдясно. Ще запазя тази редукционна част от реакцията. Ако погледнем какво става с алуминия, от алуминий получаваме Al3+, значи алуминият губи електрони и се превръща в Al3+. Значи алуминият се окислява. Но тази реакция ни е дадена като редукционна. Значи трябва да я обърнем, нали? Трябва да имаме алуминий в началото. Затова я обръщаме, за да имаме алуминий като реагент, който се превръща в Al3+, при което губи електрони, нали? Загубата на електрони е окисление. Това е нашата окислителна част на реакцията. Обърнахме това, което ни е дадено тук. Спомни си какво правим със стандартния редукционен потенциал, просто обръщаме знака, ето така. За редукционната реакция стандартният редукционен потенциал е –1,66. Обръщаме реакцията и трябва да сменим знака. Стандартният окислителен потенциал става +1,66 волта. Редукционната част я оставяме както си е. Просто записваме стандартния редукционен потенциал като +0,54 волта. Сега да видим изравненото уравнение. Трябва да направим еднакъв броят на електроните в двете части на процеса. За първата част, ще направя една черта, просто ще направя една черта, за да не се объркваме. В първата част имаме два електрона. При окислението тук имаме три електрона. Трябва да имаме равен брой електрони. Трябва да имаме по шест електрона и в двете части, защото отдадените електрони са същите електрони, които са присъединени. Умножаваме първата част от реакцията по три. Добре, умножаваме първата част по три, получаваме шест електрона. За втората половина трябва да умножим по две, за да имаме също шест електрона. Нека да ги препиша. Първо е редукционната част, само да сменя цветовете. Ще използвам този цвят. Ще имаме три пъти йод сега, имаме три пъти I2 и три по две е равно на шест електрона. Значи 3I2 плюс шест електрона, а после 3 по 2, имаме 6I–. Добре, умножихме редукционната част по три, но запомни, че не умножаваме по три волтажа, защото той е интензивна, неадитивна величина. Значи стандартният редукционен потенциал е пак +0,54 волта. Имаме + 0,54 волта за тази част от процеса. Сега трябва да умножим по две окислителната част от реакцията. Имаме два пъти Al, това е окислителната част, два пъти алуминий, и после 2 Al3+, и после две по три дава шест електрона. Отново имаме шест електрона, не умножаваме по две стандартния редукционен потенциал, оставяме го така, той е пак +1,66 волта. И сега събираме двете части на процеса. Ако сме направили всичко вярно, ще получим първоначалното уравнение. Ще го напиша тук. Имаме шест електрона от страната на реагентите, шест електрона от страната на продуктите, значи електроните се съкращават. При реагентите имаме още 3I2 плюс 2Al, а при продуктите имаме 6 I– плюс Al3+. Това трябва да е общата реакция, която е дадена в задачата. Нека бързо да проверим. 3I2 плюс 2Al, горе 3I2 плюс 2Al, дава 6I– плюс 2Al3+. Значи 6I– плюс 2Al3+. Получихме първоначалното уравнение. Спомни си, че целта ни е да намерим стандартния клетъчен потенциал Е нулево, тъй като от Е нулево можем да изчислим равновесната константа К. Знаем как става това от предишно видео. За да намерим стандартния клетъчен потенциал, просто трябва да съберем стандартния редукционен потенциал и стандартния окислителен потенциал. Събираме стандартния редукционен потенциал и стандартния окислителен потенциал и получаваме стандартния клетъчен потенциал. Това е +0,54 волта плюс +1,66 волта. Значи стандартният клетъчен потенциал или Е нулево е равен на 0,54 плюс 1,66, което е равно на 2,20 волта. Добре, след като намерихме стандартния клетъчен потенциал, можем да изчислим равновесната константа. Можем да използваме едно от уравненията, за които говорихме в последното видео, които свързват стандартния клетъчен потенциал и равновесната константа. Ще избера едно от двете, Е нулево е равно на 0,0592 волта върху n по десетичен логаритъм от равновесната константа. Повтарям, това е от предходното видео. Така, стандартният клетъчен потенциал е 2,20 волта, ще го заместя във формулата, сега имаме 2,20 е равно на 0,0592 волта върху n. Спомни си, че n е броят на моловете електрони, които се пренасят в процеса. Връщаме се тук и гледаме двете части на процеса, колко мола електрони са трансферирани? Отдадени са шест електрона, и после са получени шест електрона. Значи n е равно на шест. Заместваме n = 6 във формулата. Така, n е равно на шест. И сега имаме десетичен логаритъм от равновесната константа К. Остава само да намерим К. Взимам калкулатора, за да изчислим К. Имаме 2,20 по 6, делено на 0,0592 и получаваме 223. Получаваме 223. Значи 223 е равно на десетичен логаритъм от равновесната константа К. Трябва да се отървем от логаритъма. Антилогаритмуваме двете страни. Ако антилогаритмуваме 10 от 223 и 10 от логаритъм от К, получаваме К, равновесната константа. Значи равновесната константа К е равна на 10^223, което очевидно е голямо число. Получаваме огромно число за равновесната константа, което е малко изненадващо, защото имаме само 2,20 волта, което не изглежда кой знае колко. Само от 2,20 волта получихме огромно число за равновесната константа. Значи реакцията е към края си, с огромна стойност за равновесната константа, като тази, няма почти нищо за обратната реакция, ето защо не чертаем обратна стрелка тук. Имаме само тази стрелка напред. Заради високата стойност на равновесната константа.