elektrodový potenciál
Dobrý den, potřeboval bych prosím pomoct s tímto příkladem, jehož znění je: "Standardní elektrodový potenciál K+/K je -2,925 V, standardní elektrodový potenciál Ag+/Ag je 0,799 V. Pokud vložíme do nádoby stejné látkové množství kovového draslíku, chloridu draselného, práškového kovového stříbra a dusičnanu stříbrného a přidáme destilovanou vodu, budou prvky obou kovů po ustálení rovnováhy převážně jako?". Správná odpověď má být "draselné kationty a kovové stříbro". Nějak si s tím nevím rady.
Odpovědi
Nehledala bych v tom žádnou složitou věc. V otázce vlastně zkouší, jestli člověku něco říká Becketova řada kovů a zda má ponětí, co vyjadřuje, tedy to, že "Každý kov může být z roztoku své soli vytěsněn kovem ležícím v řadě od něj nalevo." a dále to, kdo koho vlastně oxiduje nebo redukuje.
V tomto případě jsou ještě tak hodní, že připsali hodnoty jejich elektrických potenciálů, aby člověk dokázal odvodit, kde v řadě se oba prvky nachází. Becketova řada má krajní hodnoty přibližně -3 až +1,5 V. Ilustračně jsou pak zmíněné prvky umístěné asi takto: ..K.................H....Ag....
Naprosto zásadní je ale tato tři uvědomění:
1.) K+/K: E0 = -2,9 V
- kovový draslík je VELMI reaktivní, snadno oxiduje na K+
- velmi nízký potenciál znamená, že je silné redukční činidlo. Tedy sebe oxiduje a ostatní prvky redukuje. Už v tento moment si představuju, jak se z K(0) stane K+ a tím pádem se musí něco jiného redukovat, tedy z Ag+ se stane Ag(0). Už tohle dost napovídá výslednou odpověď.
2.) Ag+/Ag: E0 = 0,7 V
- stříbrné ionty se snadno redukují na kovové stříbro
- vysoký potenciál znamená, že je slabé redukční činidlo, ale silné oxidační činidlo ve formě Ag+. Čili sebe redukuje z Ag+ na Ag(0), a ostatní oxiduje (z K(0) se stane K+).
3.) píšou v zadání, že vše je v roztoku ve stejném látkovém množství.
Z výše uvedeného je jasné, že draslík bude reagovat jako o závod tak, aby se z něj stal K+ a vytěsní stříbro, odkud jen může a to zároveň zredukuje. Dál už se ničím nezdržuju a kroužkuju odpověď, že vznikají draselné kationty a kovové stříbro.
ad Kedupec - chybně do toho motáš nějakou elektrodu. V tomto roztoku není ponořená žádná elektroda. Jde čistě o dvě soli a kovy hozené do vody a jejich vzájemnou reakci.
ad Mezek - v tomto případě nemáš pravdu. Kationty Ag+ (a tedy sraženina AgCl) by vznikla pouze pokud bychom zaprvé: do roztoku přilili koncentrovanou HNO3 = silné oxidační činidlo, které by bylo schopné z kovového Ag vytvořit Ag+ kationt. Ale tady přidáváme už AgNO3 a po odtržení Ag není aniont NO3- dostatečně silný na to, aby z kovového Ag vytvořil zpět Ag+, který by mohl reagovat s Cl-. A zadruhé: záměrně v zadání píšou že vkládáme "stejné látkové množství" od všeho. V takovém případě se KAŽDÝ draslík natlačí místo KAŽDÉHO stříbra. Tím pádem nezbývá žádné další stříbro, které by mohlo být silnou kyselinou oxidováno, a které by zreagovat s KCl a vytvořilo tak sraženinu AgCl. Žádná z látek není v nadbytku, kovy se vymění 1:1.
V tomto případě jsou ještě tak hodní, že připsali hodnoty jejich elektrických potenciálů, aby člověk dokázal odvodit, kde v řadě se oba prvky nachází. Becketova řada má krajní hodnoty přibližně -3 až +1,5 V. Ilustračně jsou pak zmíněné prvky umístěné asi takto: ..K.................H....Ag....
Naprosto zásadní je ale tato tři uvědomění:
1.) K+/K: E0 = -2,9 V
- kovový draslík je VELMI reaktivní, snadno oxiduje na K+
- velmi nízký potenciál znamená, že je silné redukční činidlo. Tedy sebe oxiduje a ostatní prvky redukuje. Už v tento moment si představuju, jak se z K(0) stane K+ a tím pádem se musí něco jiného redukovat, tedy z Ag+ se stane Ag(0). Už tohle dost napovídá výslednou odpověď.
2.) Ag+/Ag: E0 = 0,7 V
- stříbrné ionty se snadno redukují na kovové stříbro
- vysoký potenciál znamená, že je slabé redukční činidlo, ale silné oxidační činidlo ve formě Ag+. Čili sebe redukuje z Ag+ na Ag(0), a ostatní oxiduje (z K(0) se stane K+).
3.) píšou v zadání, že vše je v roztoku ve stejném látkovém množství.
Z výše uvedeného je jasné, že draslík bude reagovat jako o závod tak, aby se z něj stal K+ a vytěsní stříbro, odkud jen může a to zároveň zredukuje. Dál už se ničím nezdržuju a kroužkuju odpověď, že vznikají draselné kationty a kovové stříbro.
ad Kedupec - chybně do toho motáš nějakou elektrodu. V tomto roztoku není ponořená žádná elektroda. Jde čistě o dvě soli a kovy hozené do vody a jejich vzájemnou reakci.
ad Mezek - v tomto případě nemáš pravdu. Kationty Ag+ (a tedy sraženina AgCl) by vznikla pouze pokud bychom zaprvé: do roztoku přilili koncentrovanou HNO3 = silné oxidační činidlo, které by bylo schopné z kovového Ag vytvořit Ag+ kationt. Ale tady přidáváme už AgNO3 a po odtržení Ag není aniont NO3- dostatečně silný na to, aby z kovového Ag vytvořil zpět Ag+, který by mohl reagovat s Cl-. A zadruhé: záměrně v zadání píšou že vkládáme "stejné látkové množství" od všeho. V takovém případě se KAŽDÝ draslík natlačí místo KAŽDÉHO stříbra. Tím pádem nezbývá žádné další stříbro, které by mohlo být silnou kyselinou oxidováno, a které by zreagovat s KCl a vytvořilo tak sraženinu AgCl. Žádná z látek není v nadbytku, kovy se vymění 1:1.