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    • 再び、水酸化鉄が溶解する半反応式とネルンストの式を記します。

       

      水酸化鉄の溶解(半反応式): Fe(OH)3   +   3 H+   +    e-   = Fe2+   +     3 H2O      

      ネルンストの式

       E = E0 -RT/(F)Ln {  [Fe2+] / [H+]3 [Fe(OH)3]

         =  0.969 0.024387Ln [Fe2+] / [Fe(OH)3]} - 0.168459pH

       

      (物理化学の約束として、固体(Fe(OH)3)の溶液反応において、その固体は十分量あると考えて、固体濃度=1 となります)


      Fe2+ とFe(OH)3 の存在比を分ける条件  [Fe2+] / [Fe(OH)3] =1 のとき、

      ([Fe(OH)3] =1 (mol/L)とするので、 [Fe2+]  = 1 (mol/L)のとき)


       E =  0.969 0.168459pH となります。

       

      横軸にpH、縦軸にEをとって、この関係式を下の図に描きました。



       境界条件(Fe(OH)3 Fe2+)の黒太線より上側の領域では固体のFe(OH)3が存在することを意味し、Fe2+1 mol/L以下で溶解平衡に達していることを意味します。


       それでは、[Fe2+] < 1 mol/L  ではどのようなラインになるでしょうか。

       溶解平衡濃度 [Fe2+] = 1 µmol/L のときのラインを下の図に加えました。大きくシフトしているのがわかります。