Hogyan határozzuk meg egy reakció redoxi potenciálját?

Sokban függ attól, milyen rendszer redoxpotenciálját akarod kimérni. Az elmélet az hogy össze kell rakni egy teljes galvánelemet és meg kell mérni a rendszer feszültségét. Ha a galvánelem egyik fele standard hidrogénelektród, akkor rögtön a másik félcella redoxpotenciálját méred. használatosak alkalmasan megválasztott másodfajú elektródok is (kalomel vagy ezüs/ezüstklorid elektród) is erre.

Elméleti kiegészítés a mérésről:

Amennyiben standard redoxpotenciált akarsz meghatározni, koncentrációs módszerrel, logaritmikus hígítású oldatokat kell mérni, és lin (U)-log (C) papíron az egyenes tengelymetszete adja a 0 koncentrációra extrapolált értéket. (nem kell papirozni, matlabbal de még excellel (logaritmálás után) is lehet illeszteni rá egyenest és kijön.)

A vas2+/vas3+ rendszert a Fe/Fe2+ és a Fe/Fe3+ rendszerekből lehet kiszámítani. (pontosabb, mert a kalomel eletród stabilabb)

Valamint a képletben a számlálóról lemaradt a szögletes (koncentrációt) illetve aktivitást jelölő zárójel.

Ez, mivel konstansba foglalva tartalmazza a hőmérsékletet, ennek hatását is figyelembe kellene venni. pont ezért egyszerűbb út a mérés.

Ami meg a réz raffinálását (tisztítását) illeti, a tényleges elektródpotenciálnál nagyobb feszültséget kell alkalmazni, hogy a folyamat menjen, de a túl nagy feszültség sem jó út mert a víz bomlásával az áramhatásfok elszáll.

Ez egy külön tudomány, rézraffinálás elektromos úton, ma már egy hagyományos cellában 250-300 A/m2 áramsűrűségig tudnak elmenni, azonban a high tech módszerekkel ez már néhány ezres a tízezer amper/m2 áramsűrűséget is eléri.

Erről sok tudományos igényű cikk is van, csak címet tudok adni: N.T.Beukes és J. Badenhorst "Copper electrowinning: Theoretical and practical design." Hidrometallurgy conference 2009. Dél afrikai bányászati és metallurgiai egyetem.

"Közben találtam egy képletet és megoldottam vele egy feladatot.

Határozzátok meg egy 10^-2 moláros CuSO4 oldatba merülő réz elektród redoxi potenciálját.

E0 Cu2+/Cu=0,340V

A képlet amit találtam így néz ki: Ek=E0+0,0591/n x lgKox/[red] és behelyettesítetve Kox helyébe a molaritást és n helyére 2öt, [red] is 2 mivel 2 elektront cserél és így kijött 0,301V

Ez helyes e vagy ha nem hol a hiba?"

Az eredmény nem helyes.

Ha a red forma maga a fém a [red]=1 és a redoxipotenciált leíró egyenlet átmegy az elektródpotenciált leíró egyenletbe:

E=E0+0,0591/n*lg([ox]/1)=0,340+0,0591/2*lg(10^(-2))=

=0,340+0,0591/2*(-2)=0,340-0,0591=0,2809 ==0,281 V