Diagrama de Escada para Equilíbrio Redox

Os diagramas de escada é ferramentas úteis para a compreensão das reações de equilíbrio redox, especialmente em relação aos efeitos das mudanças de concentração no potencial eletroquímico da reação. O eixo vertical nos diagramas de escada redox representa o potencial eletroquímico, E. A área de predominância é demarcada pela equação de Nernst.

Considere a semi-reação Fe3+/Fe2+, que tem um potencial de estado padrão de +0,771V. Em potenciais mais positivos que +0,771V, o Fe3+ predomina, enquanto o Fe2+ predomina em potenciais mais negativos que +0,771V. Quando a meia reação Fe3+/Fe2+ for acoplada à reação Sn4+/Sn2+, a concentração de Fe3+ pode ser reduzida adicionando Sn2+ em excesso. Nesse caso, o potencial da solução resultante aproxima-se de +0,154V, baixando de +0,771V, e predominam Fe2+ e Sn4+.

Para entender a interdependência entre a mudança no pH da solução e o potencial eletroquímico, considere o exemplo da meia-reação UO22+/U4+, cujo potencial eletroquímico varia com o pH da solução. À medida que o pH da solução diminui, o potencial eletroquímico aumenta, mudando a espécie dominante de U4+ para UO22+.