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Cu|Cu2+(1.00×10^-2M)||Fe2+(1.00×10^-1 M),Fe3+(2.00+10-2M)|Pt ①反応式 ②反応の...

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ID非公開さん

2019/6/516:13:45

Cu|Cu2+(1.00×10^-2M)||Fe2+(1.00×10^-1 M),Fe3+(2.00+10-2M)|Pt
①反応式 ②反応の方向 ③起電力E(V) ④平衡定数を求めよ。
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ベストアンサーに選ばれた回答

ari********さん

2019/6/516:44:53

Cu|Cu^2+ || Fe^3+, Fe^2+|Pt

(i) Fe^3+ + e^- ⇔ Fe^2+ :E°=0.771(V)
右電極電位:Er=0.771ー(RT/F)*ln([Fe^2+]/[Fe^3+])
(ii) Cu^2+ + 2e^- ⇔ Cu :E°=0.340(V)
左電極電位:El=0.340ー(RT/2F)*ln(1/[Cu^2+])

(4) 平衡状態に於いては Er=El ゆえ差を取ると、
ErーEl=0=0.431ー(RT/2F)*ln([Fe^2+]^2[Cu^2+]/[Fe^3+]^2)
ln([Fe^2+]^2[Cu^2+]/[Fe^3+]^2)=0.431*2F/(RT)
平衡定数:K=[Fe^2+]^2[Cu^2+]/[Fe^3+]^2=e^{0.431*2F/(RT)}=3.81*10^14>1

(3) emf=ErーEl=0.431ー(RT/2F)*ln([Fe^2+]^2[Cu^2+]/[Fe^3+]^2)=0.431ー(RT/2F)*ln(0.100^2*0.0100/0.0200^2)=0.449(V)

(2) K>1 から 右向き。

(1) 2Fe^3+ + Cu ⇔ 2Fe^2+ + Cu^2+
上の平衡は非常に右に偏るから 2Fe^3+ + Cu → 2Fe^2+ + Cu^2+

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質問した人からのコメント

2019/6/5 21:51:35

サンキュー

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