e = e0 + (rt/zf)*ln([ox]/[red])
e - равновесный потенциал; е0 - стандартный потенциал (для алюминиевого электрода равен -1,662в); r - универсальная газовая постоянная, равна 8,314 дж/(к*моль); z - количество электронов, присоединяемых восстановленной формой; f - число фарадея, равно 9,648*10^4 кл/моль; т - температура в кельвинах; [ox] - концентрация ионов в окисленной форме; [red] - концентрация ионов в востановленной форме в моль/л.
при переходе от натурального логарифма к десятичному выражение приобретает вид:
e = e0 + (2,303*rt/zf)*lg([ox]/[red])
при стандартных условиях (т - 298к) коэффициент (2,303*rt/f) численно равен 0,059 в.
на электроде протекает следующая реакция:
al3+ + 3e = al (al3+ - окисленная форма, al - восстановленная форма, z = 3).
пересчитаем концентрацию из г-ион/л в моль/л:
10^-3/27 = 3,7*10^-5 моль/л (27 - м(al))
так как восстановленная форма это чистый металл и в растворе он не присутствует, то [red] не учитывается. формула для рассчета имеет вид:
e = -1,662 + (0,059/3)*lg(3,7*10^-5) = -1,662 + 0,02*(-4,43) = -1,662 - 0,0866 = -1,75 (в).
Популярные вопросы