Diagrama de Latimer

Un diagrama de Latimer de un elemento químico es un resumen de los datos del potencial de electrodo estándar de dicho elemento. Este tipo de diagrama recibe su nombre de Wendell Mitchell Latimer (1893-1955), un químico estadounidense.

En un diagrama de Latimer, dado que por convención las reacciones redox se muestran en la dirección de reducción (ganancia de electrones ), la forma más oxidada del elemento se encuentra en el lado izquierdo, con estados de oxidación sucesivamente menores hacia el lado derecho. Las especies están conectadas por flechas, y el valor numérico del potencial estándar (en voltios ) para la reducción se escribe en cada flecha. Por ejemplo, para _el oxígeno , _las especies estarían en el orden O₂ (0), H₂O₂ ( _–1 ), H₂O ( _-2 ) :

La flecha entre O ₂ y H ₂ O ₂ tiene un valor de +0,68  V sobre ella, lo que indica que el potencial de electrodo estándar para la reacción es:

O ₂ ( gramo ) + 2 H ⁺ + 2 mi ^- ⇄ H ₂ O ₂ ( ac )

es 0,68 voltios.

Los diagramas de Latimer se pueden usar en la construcción de diagramas de Frost , como un resumen conciso de los potenciales de electrodo estándar relativos al elemento. Dado que Δ _r G ^o = -n F E ^o , el potencial de electrodo es una representación del cambio de energía de Gibbs para la reducción dada. La suma de los cambios de energía de Gibbs para reducciones subsiguientes (por ejemplo, de O ₂ a H ₂ O ₂ , luego de H ₂ O ₂ a H ₂ O) es igual al cambio de energía de Gibbs para la reducción global (es decir, de O ₂ a H ₂ O), de acuerdo con la ley de Hess . Esto se puede usar para encontrar el potencial de electrodo para especies no adyacentes, lo que proporciona toda la información necesaria para el diagrama de Frost .

Cabe destacar que los potenciales de reducción estándar no son valores aditivos. No se pueden sumar ni restar directamente de los valores en voltios indicados en un diagrama de Latimer. Si es necesario, su cálculo debe realizarse mediante la diferencia de energías libres de Gibbs. La forma más sencilla de proceder es utilizar energías (nE) expresadas directamente en electronvoltios (eV), ya que la constante de Faraday F y el signo negativo simplifican ambos lados de la ecuación. Por lo tanto, los valores de E en voltios deben multiplicarse simplemente por el número (n) de electrones transferidos en la semirreacción considerada. Dado que la constante de Faraday puede omitirse de la ecuación, no es necesario calcular _ΔrG₀ expresado ^en julios .

Un simple análisis de un diagrama de Latimer también puede indicar si una especie se desproporcionará en solución bajo las condiciones para las que se dan los potenciales de electrodo: si el potencial a la derecha de la especie es mayor que el potencial a la izquierda, se desproporcionará. Por lo tanto, _{el peróxido de} hidrógeno H₂O₂ _es inestable y se desproporcionará en O₂ y H₂O .

• Diagrama de Frost
• Diagrama de Pourbaix
• Diagrama de Ellingham