Расчет содержания примеси в растворе по отношению потенциалов

[Стешарик]

Рассчитать содержание примесей Fe (3+) в растворе FeSO4, если потенциал платинового электрода по отношению к насыщенному каломелевому электроду равен 440 мВ. Фи нулевое реакции Fe (3+) + e- = Fe (2+) равен 770 мВ. Стандартный потенциал каломелевого электрода равен 247 мВ).

 

Подскажите, пожалуйста, как решать.

[bacan]

При потенциометрическом методе катодом является индикаторный электрод, а анодом - электрод сравнения. В нашем случае, электродом сравненя является каломельный электрод, а индикаторным электродом - платиновый электрод. Потенциал электрода сравнения (анода) всегда известен, а потенциал индикаторного электрода (катода) рассчитаем из ЭДС, полученной системы, используя уравнение:
Ф_(ЭДС) = Ф_(кат) - Ф_(ан).
Тогда
Ф_(кат) = Ф_(ЭДС) + Ф_(ан) = 0,440 + 0,247 = 0,687 В..
Отношение ионов Fe³⁺ к ионам Fе²⁺ в растворе рассчитаем из уравнения Нернста:
Ф = Ф° + (0,059/n)lg(ox/Red);
lg(ox/Red) = (Ф - Ф°)/(0,059/n).
Отсюда
lg(Fе³⁺/Fe²⁺) = (Ф - Ф°)/(0,059/n) = [0,687 - (-0,770)]/(0,059/1) ≈ -1,525.
Тогда
h(Fе³⁺/Fe²⁺) = 10-1,525 ≈ 0,03.
Из этого следует, что
w%(Fe³⁺) = (0,03 ^. 100%)/1 = 3%.

 

Уравнение Нернста