Latimeri diagramm
Latimeri diagramm on ühe keemilise elemendi elektrokeemilisi potentsiaalse koondav joonis.
Latimeri diagramm on nimetuse saanud USA keemiku Wendell Mitchell Latimeri järgi.
Latimeri diagrammi ülesehitus muuda
Latimeri diagrammil joonistatakse kõige oksüdeerunum vorm vasakule ning teiste oksüdatsiooniastmetega vormid joonistatakse oksüdatsiooniastme kahanemise suunas sellest paremale nii, et kõige redutseerunum vorm on kõige parempoolne. Erineva oksüdatsiooniastmega molekulid või ioonid ühendatakse nooltega, millele kantakse vastava redokspaari standardpotentsiaal voltides. Noole suund on alati oksüdeerunuma vormi poolt redutseerunuma vormi poole. Paremal on toodud hapniku lihtsustatud Latimeri diagramm. Noolel, mis ühendab molekulaarset hapniku (O2) ja vesinikperoksiidi (H2O2), on pingeks märgitud 0,68 V, mis vastab reaktsiooni 2O2(g) + 2 H+(aq) + 2 e- ⇄ H2O2(aq) redokspotentsiaalile.
Latimeri diagrammide kasutusalad muuda
Latimeri diagramme saab kasutada Frosti diagrammide koostamiseks, mis on ülevaatlik joonis ühe elemendi redokspotentsiaalide graafiliseks esitamiseks. Latimeri diagrammidelt saab ühtlasi välja arvutada vastava keemilise reaktsiooni standardse Gibbsi energia, kasutades võrrandit Δ rG° = –nFE°. Samuti on võimalik välja arvutada standardpotentsiaale iga joonisele kantud redokspaari kohta, kuna kahe või enama järjestikuse reaktsiooni Gibbsi energia on võrdne osareaktsioonide Gibbsi energiate summaga, vastavalt Hessi seadusele. Kasutades viimast tähelepanekut on Latimeri diagrammi põhjal lihtne koostada Frosti diagrammi. Samuti saab Latimeri diagrammi kasutada ennustamiseks, kas mõne oksüdatsiooniastmega vorm on termodünaamiliselt ebastabiilne ehk on võimeline disproportsioneeruma. Selleks tuleb vaadelda vastava oksüdatsiooniastmega vormist paremale jääva ja vasakule jääva redokspaari redokspotentsiaale. Kui paremale poole jääv redokspotentsiaal on suurem kui vasakule poole jääb, siis toimub ka disproportsioneerumine. Sarnast loogikat kasutades on võimalik ka ennustada, kas kaks ühendit võivad kokkupuutel komproportsioneeruda. Siinkohal tuleb tähele panna, et Latimeri diagramm ei anna informatsiooni reaktsiooni kineetika kohta ja termodünaamiliselt ebastabiilne ühend ei pruugi olla kineetiliselt ebastabiilne. Samuti kehtib antud järeldus rangelt ainult standardtingimuste juures ning kui mõne lähteaine või saadusaine aktiivsus ei ole võrdne ühega, siis tuleb potentsiaalide võrdlemisel teha vastavad korrektuurid, kasutades Nernsti võrrandit.
Allikad muuda
- P. Atkins, T. Overton, J. Rourke, M. Weller, F. Armstrong, "Inorganic Chemistry", Fourth Edition, OUP, 2006
- P. H. Rieger, "Electrochemistry", Second Edition, Springer, 1994 [1]
- C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, "Inorganic Chemistry", Second Edition, Pearson, 2005