evenwichten en potentiaal

Beste Noor,

Mijn excuses dat je even op een antwoord hebt moeten wachten.

Om deze vraag te beantwoorden moet je allereerst de evenwichtsvoorwaarde opstellen. In de evenwichtsvoorwaarde staan de concentraties van de opgeloste stoffen. Wat gebeurd er met de concentratie(s) van de stof(fen) als je de oplossing verdunt?

De evenwichtsconstante blijft hetzelfde als je de oplossing verdunt. Dus als de concentratie(s) veranderen welke concentratie(s) moeten dan weer groter of kleiner worden om het evenwicht te herstellen?

Weet je de antwoorden op deze vragen?

Groeten,

Yvette

Beste Noor,

“dan wordt de concentratie van de waterstofionen verlaagd” => ik zou hier schrijven hydroxonium-ionen. Een waterstof-ion is H⁺, het deeltje H₃O⁺ heet hydroxonium-ion.

Het evenwicht verschuift inderdaad (tijdelijk) naar rechts zodat de concentratie van H₃O⁺ stijgt om het evenwicht te herstellen.

De wet van Nerst is E = E₀ – ^RT/_nF * ln Q

Omdat je waterstof nu opgeschreven hebt als de reductor, wordt n = -2 en kun je ook zeggen:

E = E₀ + ^RT/_2F * ln Q

Wanneer er sprake is van evenwicht zeggen we Q = K. Voor verdunning is er sprake van evenwicht en dus is Q = K. Na de verdunning is Q tijdelijk niet gelijk aan K, want zoals je zegt de [H₃O⁺] is lager en dus is K kleiner geworden. De potentiaal is daarom tijdelijk ook anders.

Q = [H₃O⁺]

Want H₂ is een gas en water een vloeistof. Zij komen dus niet voor in de evenwichtsvergelijking.

ln Q = ln [H₃O⁺] = ln 1 = 0

Waardoor bij evenwicht geldt E = E₀

Stel we verdunnen de concentratie 2x, dan wordt deze [H₃O⁺] = 0,5 mol/L

Dan krijgen we:

ln Q = ln 0,5 = -0,7

Als je dit invult in de vergelijking van Nerst neemt de potentiaal dus af, omdat waterstof hier reageert als reductor kun je dus zeggen dat de potentiaal negatief wordt, want E₀ = 0 en daar tel je nu een negatieve correctie bij op. Ik ben het dus volledig met je eens.

Echter zodra het evenwicht zich opnieuw instelt wordt Q weer gelijk aan K en dus zou je ook weer dezelfde potentiaal moeten krijgen.

Groeten,

Yvette