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電極電位の濃度依存性
無機・分析化学応用実験
の単元です。
小単元
概要
電極電位の濃度依存性
【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／塩化銀電極と電気化学セルを組み、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？
【試薬】
フェリシアン化カリウム1)
フェロシアン化カリウム2)
ヘキサシアノ鉄〈Ⅲ〉酸カリウム3)
ヘキサシアノ鉄（Ⅱ）カリウム3水和物4)
(
1)
フェリシアン化カリウム,
Potassium ferricyanide,
K3[Fe(CN)6],
FW =
329.2481 g/mol, (
化学種).
(
2)
フェロシアン化カリウム,
,
K4[Fe(CN)6],
FW =
368.3464 g/mol, (
化学種).
(
3)
ヘキサシアノ鉄〈Ⅲ〉酸カリウム,
, (
材料).
(
4)
ヘキサシアノ鉄（Ⅱ）カリウム3水和物,
, (
材料).