Ejercicios De Diagrama De Pourbaix

DIAGRAMA DE POURBAIX
Undiagrama de Pourbaix traza un equilibrio estable en las fases de un sistema electroquímico acuoso. Los límites de iones predominantes son representados por líneas. Como tal, la comprensión de un diagrama de Pourbaix es similar a la del diagrama de fase. El diagrama tiene el nombre de Marcel Pourbaix, químico ruso que lo creó.
Los diagramas de Pourbaix también sonconocidos como los diagramas de Eh-pH, debido a la rotulación de los dos ejes. El eje vertical se denomina Eh para el potencial de voltaje con respecto al electrodo estándar de hidrógeno (SHE), calculada por la ecuación de Nernst. La "h" significa hidrógeno, aunque normalmente se pueden utilizar otros elementos.

El eje horizontal es la etiqueta de pH para el registro de función de la concentración deiones del hidrógeno.
pH = − log[H+ ]
Las líneas de los iones se dibujan en una unidad (alrededor de 1 M) y representan el equilibrio de la concentración. Las líneas adicionales se pueden sacar para otras concentraciones, por ejemplo, 10-3 M o 10-6 M
Si bien estos diagramas se pueden extraer de cualquier sistema químico, es importante señalar que la adición de un agente de unión de metal(ligando) a menudo se modificará el esquema. Por ejemplo, el carbonato tiene un gran efecto sobre el diagrama de uranio.
Además, la temperatura y la concentración de iones en disolución solvatada cambiarán las líneas de equilibrio de acuerdo con la ecuación de Nernst.
Un diagrama simplificado de Pourbaix indica las regiones de "inmunidad", "corrosión" y "pasividad", en lugar de las especies estables. Deeste modo, dará una guía para la estabilidad de un metal en un entorno específico. Inmunidad significa que el metal no es atacado, mientras que muestra la corrosión que se produce el ataque general. Pasivación se produce cuando el metal forma una capa estable de un óxido u otra sal en su superficie, el mejor ejemplo es la relativa estabilidad de aluminio debido a la capa de alúmina formada en susuperficie cuando se expone al aire.

EJERCICIOS

1. Fe04 + 8H+ + 3e- = Fe3+ + 4H20
∆G°=[G° Fe3++ G° 4H20] – [G° Fe04 + 8G°H+]
∆G°=[-2530+ 4(-56690)] – [-414685+ 0]
∆G°= 185 395 cal.

α=[αFe3+][αH2O]4[αFeO4][H+]8
log α=log[αH+]
log α=-8pH

∆G°= -z.F.E°
185 395 = - (3) (96 487) (E°)
E°= -0.64

E=E°-19.147TzF(loga)
E=-0.64-19.147298396 487(8pH)
E=-0.64-0.16pH

| | || | | | | |
pH | E | | | | | | |
2 | -0,96 | | | | | | |
4 | -1,28 | | | | | | |
6 | -1,6 | | | | | | |
8 | -1,92 | | | | | | |
10 | -2,24 | | | | | | |
12 | -2,56 | | | | | | |
14 | -2,88 | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
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2.Fe3++H20=FeOH+++H+
∆G°= (GOFeOH+++G0H+)-(G0Fe3++G0H20)
α=[αFeOH++][αH+]1[αFe3+][αH2O]
log α=log[αH+]
log α=-1pH

∆G°= (-55 910+0)-(-2530-56690)
∆G°= 3310cal
3310= (-1)(96487)E0
E0=-0.03 volteos

E=E°-19.147TzF(loga)
E=-0.03-19.147298196 487(-1pH)
E=-0.03+0.06pH

| | | |
| | | | | |
pH | E | | | | | | | |
2 | 0,09 | | | | | | | |
4 | 0,21 | | | | | | | |
6| 0,33 | | | | | | | |
8 | 0,45 | | | | | | | |
10 | 0,57 | | | | | | | |
12 | 0,69 | | | | | | | |
14 | 0,81 | | | | | | | |
| | | | | | | | |
| | | | | | | | |
| | | | | | | | |
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3. Fe O++ + H20 = Fe (OH)2+ + H+
∆G°=[G° Fe (OH)2+ + G° H+] – [G° Fe O++ + G° H20]
∆G°=[-106 200+0] – [-55910 – 56 690]
∆G°= 6 400 cal.
α=[αFe(OH)2+][αH+]1[αFeO++][αH2O]
log α=log[αH+]
log α=-1pH

∆G°= -z.F.E°
6 400= - (1) (96 487) (E°)
E°= -0.07 vol

E=E°-19.147TzF(loga)
E=-0.07-19.147298196 487(pH)
E=-0.07-0.06pH

|
| | | | |
| | | | |
pH | E | | | | | | | |
2 | -0,19 | | | | | | | |
4 | -0,31 | | | | | | | |
6 | -0,43 | | | | | |...