Определить потенциал серебряного электрода опущенного в раствор, содержащий на дне сосуда осадок соли серебра Ag3AsO4 (ПР=10-22) и 0,1М Na3AsO4. E0Ag+/Ag=0,8B.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано: E°Ag^+/Ag = 0,8 В, [Ag3AsO4] = 10^(-22) М, [Na3AsO4] = 0,1 М.

Для определения потенциала серебряного электрода (Ag/Ag+) при наличии осадка Ag3AsO4 и Na3AsO4 в растворе необходимо учесть реакции, происходящие на электроде и в растворе.

Реакция осаждения Ag3AsO4 на дне сосуда:
Ag^+ + 3AsO4^3- -> Ag3AsO4↓

Константа растворимости для Ag3AsO4 = [Ag^+] * [AsO4^3-]^3 = 10^(-22)

Реакция растворения Ag3AsO4 и Na3AsO4:
Ag3AsO4 + 3Na^+ -> 3Ag^+ + Na3AsO4
Na3AsO4 -> 3Na^+ + AsO4^3-

Так как [Na3AsO4] = 0,1 М, то [Na^+] = 0,1 М

Общая реакция на серебряном электроде:
Ag^+ + e- -> Ag, E° = 0,8 В

Теперь можем получить общий потенциал серебряного электрода, учитывая реакции осаждения и растворения:

E = E° - (RT/nF) * ln(Q)

где
R - газовая постоянная (8,314 Дж/(моль К)),
T - температура (298 K),
n - количество переданных электронов (1),
F - постоянная Фарадея (96485 Кл/(моль В)),
Q - отношение концентраций продуктов к концентрациям реагентов по уравнению Нернста.

Сначала найдем Q:
Q = [Ag+] [AsO4^3-]^3 / [Na^3+]
Q = (10^(-22)) ([Na^+] / [Na3AsO4])
Q = (10^(-22)) * (0,1 / 0,1)
Q = 10^(-22)

Теперь можем рассчитать потенциал серебряного электрода:
E = 0,8 В - (8,314 298 / (1 96485)) ln(10^(-22))
E = 0,8 В - (8,314 298 / 96485) ln(10^(-22))
E = 0,8 В - 0,649 ln(10^(-22))
E = 0,8 В - 0,649 * (-50,34)
E = 32,4 В

Таким образом, потенциал серебряного электрода опущенного в раствор с осадком Ag3AsO4 и Na3AsO4 равен 32,4 В.