ных (Fe3+) ионов железа. На
аноде, таким образом, могут
одновременно
происходить три процесса окисления:
1) Fe Fe2+, ?, =—0,441 в;
2) Fe2+-* Fe3+, «?,=
--0,771 в;
3) Fe
-> Fe3+, ъ =
-0,036 в.
Зная величины равновесных стандартных потенциалов
<н, ф2 и
»8 этих процессов, можно легко определить
работу, которую требуется затратить для
перевод» I г
атома железа в
каждое из этих
состояний:
1) Л; = — <p,*F=—<p,2Featl
2) А2= —
<p20F = —
=р2
F^,
3) Л3=
— cp30F = — cp33F^,
где F
— число Фарадея.
Здесь работа везде выражена в
джоулях и представляет
произведение
потенциала в вольтах на
количество
электричества в кулонах.
Очевидно, что
сумма работ 1
и 2
должна быть равна
работе 3, так
как процессы 1
и 2
в сумме осуществляют
процесс 3.
Из выражения Ai +
A2=A3 следует, что
откуда
Потенциал процесса Fe
->-
Fe2+
является наиболее электроотрицательным. Следовательно, для
низшей степени
окисления на аноде требуется наименьшая затрата энергии, и
в раствор переходят ионы
-низшей валентности, то
есть ионы Fe2+ .
При увеличении концентрации последних потенциал <fi будет становиться все
более по-, ложительным и
постепенно
приближаться к потенциалу <pj, и
при равенстве 91 = 92 в раствор начнут переходить также ионы
высшей валентности, то
есть
HOHbiFe3+.
Отсюда также следует, что
ион Fe3+ не
будет устойчивым
в присутствии железного электрода, а
будет реагировать с
ним, образуя наиболее устойчивую степень окисления в
данной
системе:
Реакция будет продолжаться, пока
не .наступит равновесие, при
котором 9i =
92-го
