Journal Article

Kinetics of the reduction of hexacyanoferrate (III) with metabisulfite as function of pH

al-Awadi, Abbas A., Khraibah, Nabil H.

2010

Overview

Kinetics of the reduction of potassium hexacyanoferrate (III) with sodium met bisulfite was investigated as a function of pH and at four temperatures, viz. 15o, 20˚, 25˚and 30˚C. The ionic strength was maintained at 1.0 M KCl. The pH range used varied between 2.6 to4.7 using McIlvaine phosphate /citric acid buffer system. The second order observed rate constant was found to follow an inverse H+ dependence of the form kobs= k1 + k2/[H+]. At 298.15 K, the second order rate constant k1= (1.02 ± 0.20) X 10-2 s-1 and -1mol-1L the first order rate constant k2= The activation parameters for k1 are: ΔH‡= 73.64 kJ mol-1, ΔS‡= -36.63 JK-1 mol-1and ΔG‡= 84.56 kJ mol-1 and for k2 are 41.71 KJ mol-1, -205.03 JK-1 mol-1 and 102.84 KJ mol-1 respectively. The kinetic data were very well explained by invoking radical mechanism in which the HSO3- and SO32- formed HSO3* and SO3-* radicals, alternatively the redox process could take place by a mechanism in which a fast reversible equilibrium is established between the hydrogen ions and hexacyanoferrate (III), followed by a slow reaction of the protonated species with the sulfite ion leading to the formation of sulfite free radical. التأثير الحركي تحرى دراسة تفاعل K3[Fe(CN)6] مع Na2S2O5 كدالة في pH عند أربع درجات حرارة هي : 15, 20، 25، 30 oC و قوة أيونية ثابتة مقدارها .1 M, KCl قيم الأس الهيدروجيني (pH) تراوحت بين 2.6- 4.7 باستخدام محلول McIlvaine المنظم المكون من نظام phosphate/citric acid. درس تأثير درجة الحرارة للحصول على معايير التنشيط ΔS 2 ‡ ΔG _ ‡ΔH. و قد وجد أن ثابت معدل التفاعل ذو الرتبة الثانية ، الملاحظ kobs يتناسب تناسبا عكسيا مع تركيز Kobs = k1 + k2/[H]. و عند درجة حرارة 298.15K وجد أن قيمة ثابت المعدل ذو الرتبة الثانية k1= (1.02 } 0.20)×10-2 s-1mol-L بينما قمية ثابت المعدل ذو الرتبة الأولى k2= (6.33 } 0.12)×10-6 s -1، و معايير تنشيط k1 هي : ΔH ‡ = 73.64 kJ mol- ΔS 2 1 ‡ = -36.63 JK-1 mo-1 و ΔG -1 ‡ = 84.56 kJ molk _ -1 هي : 41.71 kJ mol-205.03 JK 2 -1 و 102.84 kJ mol-1 على التوالي. و تم تفسير البيانات الحركية بالاستناد إلى ميكانيكية الشقوق، حيث ينتج من تفاعل HSO3 و SO-2 مع معقد الحديد الثلاثي تكوين شقوق حرة هي HSO3 و SO و ذلك بانتقال إلكترون منهما إلى الحديد الثلاثي، و يمكن أن تحدث عملية الأكسدة و الاختزال من قبل ميكانيكية يحصل فيها اتزان عكسي سريع بين أيونات الهيدروجين و hexacyanoferrate(III) متبوعا بتفاعل بطئ للمعقد الناتج مع أيون السلفايت لتكوين شق السلفايت الحر.

• Publisher: King Abdulaziz University, Scientific Publishing Center,Scientific Publishing Centre
• Subject: Potassium / Reduction (Chemistry) / البوتاسيوم