酸化還元電位

質問

ビーカーが2つあり、(1，2とする)
1には過マンガン酸カリウム0.1Mと塩酸1M
2には塩化マンガン0.005Mと塩酸1M

両方のビーカーに酸化マンガン沈殿を加えて電気化学セルを形成したときの電位差を求めたいのですが、それぞれの半反応は1は過マンガン酸カリウムの酸性条件での式、2はCl2+2e^-→2Cl^-であっていますか？

回答No.5

nious

#1 です。

塩酸では確かにCl2が発生、硫酸と云う事で。

回答No.4

doc_weekennd

１は塩素が発生しますよ。

回答No.3

nious

#1 ですが電池式は次のようになります。

(負) Pt｜MnO2(固), Mn^2+, H^+ || MnO4^-, MnO2(固), H^+｜Pt (正)

回答No.2

nious

#1 です。

(2) の酸化還元系は MnO2(固) + 4H^+ + 2e^- ⇔ Mn^2+ + 2H2O

この系の標準電位は E゜＝1.23V だからネルンストの式より(一部訂正)、

単極電位：E＝1.23－(RT/2F)・ln([Mn^2+]/[H^+]^4)＝1.23－(RT/2F)・ln(0.005/1^4)＝1.30V になるでしょう。

(1) の酸化還元系は MnO4^- + 4H^+ + 3e^- ⇔ MnO2(固) + 2H2O

この系の標準電位は E゜＝1.70V だからネルンストの式より、

単極電位：E＝1.70－(RT/3F)・ln(1/[MnO4^-][H^+]^4)＝1.70－(RT/3F)・ln(1/0.1・1^4)＝1.68V になるから２つの単極電位の差である 0.38V が起電力になります。カソードは(1)側の電極、アノードは(2)側の電極です。

回答No.1

nious

(1) 酸性条件では MnO4^- ⇔ MnO2 では無くて MnO4^- ⇔ Mn^2+ になるでしょう。MnO2 が生じる条件は pH＝2～12 程度とされていますがこの条件は pH＝0 ですね。

(2) MnO2 + 4H^+ + 2e^- ⇔ Mn^2+ + 2H2O になります。
電極電位：E＝1.23－(RT/4F)・ln([Mn^2+]/[H^+]^4)

補足

申し訳ないのですが、最後の式で1.23と分数の分母４Ｆはどようにして出したのでしょうか…？
馬鹿なのでなかなか理解できなくてすみません…！