鉄の電位-ph図について至急です！！

質問

超初心者です
なんで線aと線bの間がこんなにあるのですか電極電位によって変わるってことですか？？
ちなみにこれをコントロールすることは可能ですか？？(同じphでも腐食したりあるいは不動態皮膜を作ったりってことです)

回答No.3

nious

No.1 です。
「ちなみにこれをコントロールすることは可能ですか」
これというのが 破線 (a),(b) 間の電位差 1.23(V) ならば、
理論的には pO2, pH2 を変えれば 電位切片が変わるから (a),(b) 間の電位差も変えられます。
傾き ー0.059 は変わらないので、破線 (a),(b) が 其々平衡移動します。

回答No.2

nious

No.1 ですが (a),(b) の破線に就いて回答します。

(a) の破線は pO2＝1(atm) としたときの 酸化還元系 O2(g) + 4H^+ + 4e^- ⇔ 2H2O ：E°＝1.23 (V) の pHー電位 直線です。
ネルンストの式から、
電極電位：E＝1.23ー(RT/4F)＊ln(1/pO2＊[H^+]^4)
＝1.23ー(RT/F)＊ln(1/[H^+])ー(RT/4F)＊ln(1/pO2)
＝1.23ー(RT/F)＊ln(10)＊pHー(RT/4F)＊ln(1)
＝1.23ー0.059＊pH
電位切片 1.23(V)、傾きが ー0.059 の直線になります。

(b) の破線は pH2＝1(atm) としたときの 酸化還元系 2H^+ + 2e^- ⇔ H2(g) ：E°＝0.000 (V) の pHー電位 直線です。
ネルンストの式から、
電極電位：E＝0.000ー(RT/2F)＊ln(pH2/[H^+]^2)
＝0.000ー(RT/F)＊ln(1/[H^+])ー(RT/2F)＊ln(pH2)
＝0.000ー(RT/F)＊ln(10)＊pHー(RT/2F)＊ln(1)
＝0.000ー0.059＊pH
電位切片 0.000 (V)、傾きが ー0.059 の直線になります。

結局、この2つの直線の電位差 1.23 (V) は、
2つの酸化還元系の標準電位の差を表しています。

回答No.1

nious

質問に対する回答ではないのですが このpHー電位図は、
Fe^2+/Fe、Fe^3+/Fe^2+ の平行な境界線から考えると、
[Fe^2+]＝[Fe^3+]＝10^(-6) (M) 程度の条件下の図と思われます。
なぜかと云うと Fe^2+/Fe の境界線の電位が約 ー0.6(V) だからです。
これはご存じでしょうか。