👨‍🏫 0007.0003.  電極電位の濃度依存性－ネルンストの式－

電極電位の濃度依存性（ネルンストの式）

【結果】Fe3+,Fe2+系の電位［V vs. Ag/AgCl］と濃度比の片対数プロット

ネルンストの式を使って＊5)、鉄イオンの濃度を変えたときの酸化還元電位を計算する。0.1M硫酸に硫酸鉄アンモニウム(II)と硫酸鉄アンモニウム(III)を溶解して、0.025M鉄イオン(II)と0.025M鉄イオン(III)の溶液を調整し、これらの溶液を混合して種々の濃度比の電解液を調整する。次に銀／塩化銀電極と電池を組み、補償法およびエレクトロメータによって起電力を測定する。鉄イオン(II)と鉄イオン(III)の濃度比は、濃度比１を中心に片対数方眼紙上で等間隔になるように少なくとも5点以上測定する。片対数方眼紙へのプロットは測定と同時に行うこと。プロットから最小二乗法によって求めた傾きが、RT/ｎFになることを確認する。

Pt/Fe3+,Fe2+,0.1M H2SO4//KCl/AgCl/Ag

溶液の調整（左図）　ポテンシャルメータ（中央図）　ネルンストのプロット（右図）

？設問：ネルンストの式によれば電位は濃度依存性があるが、それはどうしてか？

？設問：0.025M鉄イオン(II)のみ（鉄イオン(III)＝0）の場合、あるいはその逆の場合は、ネルンストの式による電位はどうなるか？

？設問：鉄イオン(II)と鉄イオン(III)の組み合わせとしてフェリシアン化カリウム／フェロシアン化カリウムの系について行った場合はどうか？

【物理量】標準電極電位 E 〔V〕

【計算】

【化学種】硫酸アンモニウム鉄（Ⅱ）硫酸アンモニウム鉄（Ⅱ）¹⁾硫酸アンモニウム鉄（Ⅲ）²⁾

【反応式】Fe(2+)<->Fe(3+)

• (1) 硫酸アンモニウム鉄（Ⅱ）, , (NH₄)₂Fe(SO₄)₂, = 284.05112 g/mol, (化学種).
• (2) 硫酸アンモニウム鉄（Ⅲ）, , NH4Fe(SO4)2, = 266.01266 g/mol, (化学種).