Wat heeft de pH voor invloed op een Redoxreactie?

ruben538

Voor mijn profielwerkstuk heb ik als onderwerp de Wet van Nernst. Ik wilde het getal 0,059 (RT/F) aantonen door middel van een experiment.

Door de concentraties van Fe2+ en Fe3+ in de halfcellen van een concentratiecel te varieren, en daarbij telkens het potentiaalverschil te meten, wilde ik dit verband aantonen.

Drie maal mislukte deze proef. Ik kreeg telkens een bijna tweemaal hoger potentiaalverschil dan volgens de Wet van Nernst zou moeten...

Lichtelijk geïrriteerd door de mislukkingen heb ik als wanhoopsdaad de halfcellen aangezuurd met zwavelzuur. Tot mijn verbazing bleek dit te werken; ik kreeg een verband met een richtingscoëfficiënt van 0,056 (wat dus aardig in de buurt komt bij 0.059).

Natuurlijk ik ben ik erg blij met dit resultaat, maar ik moet nu wel in mijn verslag verwerken waarom het aanzuren heeft gewerkt. Kan iemand mij vertellen wat voor invloed de pH heeft op een redoxreactie?

B.v.d.

Ruben

Rub

Dag naamgenoot

Sommige redoxreacties gaan alleen door in basisch midden andere in zure, dus de pH kan wel degelijk een invloed hebben op deze reacties.

Omdat er echter geen protonen nodig zijn om Fe²⁺ naar Fe³⁺ om te zetten denk ik niet dat dit de reden is.

Toch wel een flinke tijd geleden zag ik een demonstratie van een chemische cel en ik herinner me dat er toen sprake was van een zoutbrug waarover transport van sulfaat-ionen mogelijk was ik denk dat het daar iets mee te maken heeft.

Hopelijk ben je hier iets mee...Mijn uitleg is spijtig genoeg nogal vaag

ik zou mijn kennis over chemische cellen eens moeten opfrissen.

Fuzzwood

Ligt er maar aan wat je anion is. Ijzersulfaat heeft de neiging neer te slaan als deze oplossing niet aangezuurd is met zwavelzuur.

hzeil

Rub en Ruben,

Welke stoffen heb je gebruikt voordat je met zwavelzuur aangezuurd hebt? Waarschijnlijk zat je voor het aanzuren nog in het pH-gebied tussen 5 en 7. Dan kunnen de beide ionen eventueel al gaan hydrolyseren kan het redoxkoppel zijn reversibiliteit verliezen doordat OH^- - ionen gedeeltelijk de plaats van het water als ligand kunnen innemen.

Als je ijzerionen oktaedrisch omringt zijn door zes watermoleculen heb je voor je proefje een ideaal reversibel redoxkoppel. Bij de ladingsuitwisseling kunnen de electronen snel door de watermantel heen schieten zonder dat er bindingen verbroken worden. Er zijn wel kleine pulsaties. De omringende watermoleculen zitten iets dichter bij het Fe(III) ion dan bij het Fe(II) ion.

Een nog mooiere uitwisseling krijg je met de beide cyanoferraationen uit de bekende bloedloogzouten. Die pulseren nog minder en vertonen daardoor een nog hogere uitwisselingsstroomdichtheid. Zoals je misschien weet is een hoge uitwisselingsstroomdichtheid de voorwaarde dat je een berekende Nernstpotentiaal ook experimenteel kunt meten. Je hebt dan ook weinig last van andere, storende redoxkoppels veroorzaakt door opgeloste zuurstof.

ruben538

Heel erg bedankt voor jullie reacties!

Mijn bevindingen:

Rub,

pH heeft geen invloed op de redoxreactie zelf, er moet een andersoortig verband zijn.

Fuzzwood,

Beide ijzeroplossingen zijn goed opgelost, dus hier kan het helaas niet aan liggen

Hzeil,

Ik begrijp je tweede stuk over uitwisselingsstroomdichtheid en andere storende reacties. Maar in praktijk bleek dat deze reactie erg goed werkt; Mits er werd aangezuurd was er nauweijks pulsatie.

Ik denk dat ik verder wil zoeken naar de reactie die je beschreef in de eerste alinea. Als ik het goed begrijp hebben zowel Fe2+ als Fe3+ een "watermantel" waardoor er een soort zuurbasereactie ontstaat. Hierdoor veranderen de concentraties, waardoor de berekening niet meer klopt. Wanneer een zuur wordt toegevoegd verschuift deze reactie weer naar de kant die ook meedoet in de redoxreactie, waardoor de concentraties wel weer kloppen.

Een aantal vraagjes nog,

- Wat zijn de notaties en terminologie van de ijzers "met watermantels"?

- wat zijn de reactievergelijking van die zuurbaseachtige reacties van de watermantels?

- Waar vind ik meer informatie over dat soort reacties?

Sorry dat ik zo vaag ben, maar ik ben erg onbekend met dit soort reacties.

Nogmaals en alvast bedankt!

Ruben

Fuzzwood

Als het goed is kan ijzer 6 liganden aan, de notatie wordt dan:

Fe(H₂O)₆²⁺ of ³⁺

Het ijzer blijft zijn lading houden in deze vorm. Het kan op deze manier echter wel protonen gaan afstaan (daarom is ijzer(III) chloride in water ook een zuur):

Fe(H₂O)₆³⁺ --> Fe[(H₂O)₅(OH)]²⁺ + H⁺

Let op: dit is dus geen redoxreactie. En er moeten nu rechte haken omheen.

DeeVee

er heerst altijd en overal misvatting over de relatie tussen pH, ORP of redoxpotentiaal en rH.

ORP of redox is de zuivere potentiaal aan een elektrode tov de standaardwaterstofelektrode (SHE) of een andere referentie-elektrode.

rH zou je kunnen definieren als 'pH-gecompenseerde redoxpotentiaal'

Op deze site kan je een redelijke uiteenzetting lezen. Je zal merken dat het niet zo eenvoudig is.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Wat heeft de pH voor invloed op een Redoxreactie?

Wat heeft de pH voor invloed op een Redoxreactie?

Re: Wat heeft de pH voor invloed op een Redoxreactie?

Re: Wat heeft de pH voor invloed op een Redoxreactie?

Re: Wat heeft de pH voor invloed op een Redoxreactie?

Re: Wat heeft de pH voor invloed op een Redoxreactie?

Re: Wat heeft de pH voor invloed op een Redoxreactie?

Re: Wat heeft de pH voor invloed op een Redoxreactie?