Для вычисления потенциала окислительно-восстановительного электрода Pt | Fe3+, Fe2+ мы можем использовать уравнение Нернста:
E = E0 – (RT/nF) * ln(Q)
где:
E – потенциал окислительно-восстановительного электрода
E0 – стандартный потенциал окислительно-восстановительного электрода
R – универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль⋅К))
T – температура в Кельвинах
n – количество электронов, участвующих в реакции
F – постоянная Фарадея (96485 Кл/моль)
ln – натуральный логарифм
Q – отношение активностей продуктов и реагентов
В данном случае, реакция восстановления Fe3+ + e → Fe2+ имеет количество электронов равное 1.
Q = (a(Fe2+))^1 / (a(Fe3+))^1
= a(Fe2+) / a(Fe3+)
= 0,001 моль/л / 0,1 моль/л
= 0,01
Теперь мы можем подставить известные значения в уравнение Нернста:
E = 0,77 В – (8.314 Дж/(моль⋅К)) * (298 К) / (1 * 96485 Кл/моль) * ln(0,01)
Вычисляем данное выражение:
E = 0,77 В – 0,0256 В * ln(0,01)
E ≈ 0,77 В – 0,0256 В * (-4,605)
E ≈ 0,77 В + 0,1178 В
E ≈ 0,8878 В
Таким образом, величина потенциала окислительно-восстановительного электрода Pt | Fe3+, Fe2+ составляет примерно 0,8878 В (с точностью до тысячных).
