若氧化型络合物比还原型络合物稳定性高,则条件电位升高。A. 对B. 错
A. 对
B. 错
题目解答
答案
解析
本题考查氧化还原电对中氧化型和还原型络合物稳定性对条件电位的影响这一知识点。解题思路是通过分析氧化型络合物和还原型络合物稳定性变化对电极反应平衡的影响,进而判断条件电位的变化情况。
设氧化还原电对为$Ox + ne^- \rightleftharpoons Red$,其标准电极电位为$E^{\ominus}$,条件电位为$E^{\prime}$。当氧化型和还原型形成络合物时,会发生如下反应:
- 氧化型形成络合物:$Ox + nL \rightleftharpoons OxL_n$,稳定常数为$K_{Ox}$。
- 还原型形成络合物:$Red + mL \rightleftharpoons RedL_m$,稳定常数为$K_{Red}$。
根据能斯特方程,原电对的电极电位表达式为$E = E^{\ominus}+\frac{0.0592}{n}\lg\frac{a_{Ox}}{a_{Red}}$($25^{\circ}C$时),其中$a_{Ox}$和$a_{Red}$分别为氧化型和还原型的活度。
当形成络合物后,$a_{Ox}=\frac{[OxL_n]}{K_{Ox}[L]^n}$,$a_{Red}=\frac{[RedL_m]}{K_{Red}[L]^m}$,代入能斯特方程可得:
$\begin{align*}E&=E^{\ominus}+\frac{0.0592}{n}\lg\frac{\frac{[OxL_n]}{K_{Ox}[L]^n}}{\frac{[RedL_m]}{K_{Red}[L]^m}}\\&=E^{\ominus}+\frac{0.0592}{n}\lg\frac{[OxL_n]}{[RedL_m]}+\frac{0.0592}{n}\lg\frac{K_{Red}}{K_{Ox}}\end{align*}$
当氧化型络合物比还原型络合物稳定性高时,即$K_{Ox}>K_{Red}$,那么$\frac{K_{Red}}{K_{Ox}}<1$,$\lg\frac{K_{Red}}{K_{Ox}}<0$,所以条件电位$E^{\prime}=E^{\ominus}+\frac{0.0592}{n}\lg\frac{K_{Red}}{K_{Ox}}<E^{\ominus}$,也就是条件电位降低,而不是升高。