Розрахунок стійкої вольтамперометрії

Я блокую перед деякими проблемами своїх екзо, пояснюю себе:

Моноелектричне відновлення сульфату FE III + у стійкому стані, у розчині, що містить FE2 (SO4) 3 у концентрації 2,5. 10 -2 моль/л і Fe (SO4) а 1,0. 10 -4 моль/л в електроліті-носії, сірчана кислота H2SO4 при 1 моль/л.

У мене є робочий електрод з обертовим платиновим диском діаметром D = 3 мм і частотою обертання 1000 об/хв.

- Спочатку мене запитують про напівреакцію та кратеризацію електрода (анода чи катода)

Тож я написав так: Fe + SO4 + Pt 2+ + 2e - = Fe (SO4) 2+ + 2e - + Pt, але мені це здається не зовсім коректним, я не бачу тут занадто багато. Я також сказав, що електрод відіграє роль катода, оскільки він має найвищий стандартний потенціал.

- Потім мене просять розрахувати концентрацію кожного іона в розчині, якщо я використовую просте відношення c = n/V ?

Дякую за ваші вогні

Re: Розрахунок стійкої вольтамперометрії

- Є e- з кожного боку
- електрод Pt неприступний
- Fe і SO4 у розчині не існують
- .

Отже, ми повинні взяти текст, в якому сказано «відновлення сульфату Fe (III)», і перекласти речення на
1- мати рівняння
2 - вибрати між катодом та анодом (це саме визначення)

Re: Розрахунок стійкої вольтамперометрії

Так, вибачте, я неправильно зрозумів власну вправу, питання просте, напівреакцію слід писати Fe (III) + ---> Fe (II) + e-

а платиновий електрод слід використовувати як катод, оскільки він має вищий стандартний потенціал (1,19 В), ніж потенціал пари Fe (III) +/Fe (II) (0,770 В)

Re: Розрахунок стійкої вольтамперометрії

Ви маєте рацію: "Потім мене просять розрахувати концентрацію кожного іона в розчині, чи слід використовувати просте відношення c = n/V?"

Досить просто так, і "кожен іон" тому Fe 3+ Fe 2+ SO4 2- H +

На мій погляд, це не має нічого спільного з вольтамперометрією, це те, що перед початком дослідження власне вольтамперометрії ми повинні знати, про що йде мова: реакція, концентрація .

Re: Розрахунок стійкої вольтамперометрії

У тексті сказано: "розчин, що містить Fe2 (SO4) 3 у концентрації 2,5. 10-2 моль/л та Fe (SO4) при 1,0. 10-4 моль/л в електроліті-носії, сірчаному 1 моль/л кислота H2SO4 ".

Нехай (Fe 3+) = 5,10 -2 моль/л (оскільки 1 моль Fe2 (SO4) 3 містить 2 молі Fe 3+)
(Fe 2+) = 10 -4 моль/л
(Н +) = 2 моль/л
(SO4 2-) = 1 моль/л (приблизно)

Знову ж таки, я вважаю, що ви шукаєте полудень до 14:00, це попередні розрахунки.

Re: Розрахунок вольтамперометрії в сталому стані

Так, велике спасибі, я бачу "логіку" краще, але хімія для мене все ще дуже абстрактна. Отже, точна концентрація (SO4) 2- буде (1x1) + (1 * 10 -4) = 1.0001 (перебільшуючи значущі цифри) ?

В іншому випадку потрібно було розрахувати потенціал рівноваги FeIII/FeII, переплутавши активність і концентрацію, тому маю: Eth = 0,770 + (8,314 * 298)/(1 * 96485) x ln (5 * 10 -2)/(2,5 * 10 -2) = 0,788 В

Тому ми можемо написати, що при малому перенапрузі тут I = I0 x (n * F * η)/(R * T) (вольмер Батлера)

Я можу сказати, що концентрація FEIII на межі розділу є високою (оскільки електронні передачі повільні перед транспортуванням FEIII), і тому вираз лінії Тафеля для реакцій відновлення: log (-Ic) = log (I0 ) - (β * n * F)/(2,3 * R * T)

Мене також запитали про коефіцієнт симетрії β та α з: η/мВ = -40 та -100
І/мА = -0,341 та -0,911

Я виявив, що β = 0,42 і, отже, α = 0,58 (оскільки β + α = 1)

Але як мені знайти обмінний струм I0? Чи використовую я N * F * S * k 0 ([Ox] α * [Red] β)? Але мені не вистачає k 0, як його знайти, я знаю, що k 0 = kc 0 * exp [(-βnF)/(RT) * E 0] з E 0 = Eth no ?