Redox equilibria in the Cu²⁺-Cu⁺-Cu system in water-dimethylsulphoxide (DMSO) mixtures

Abstract

The redox equilibria in the Cu²⁺-Cu⁺-Cu system have been studied in water-DMSO mixtures using the potentiometric and coulometric techniques. The formal potentials of the Cu²⁺/Cu⁺, Cu²⁺/Cu and Cu⁺/Cu couples as well as the equilibrium constants of the reproportionation reaction Cu²⁺+Cu=2 Cu⁺ were determined. Based on the potentials expressed in the ferrocene electrode scale,Gibbs free energies of transfer of Cu²⁺ and Cu⁺ from water to water-DMSO mixtures were calculated and discussed. A preferential solvation of Cu⁺ byDMSO was found.

Zusammenfassung

Das Redox-Gleichgewicht am Cu²⁺-Cu⁺-Cu-System wurde in Wasser-Dimethylsulfoxid-Mischungen mit Hilfe potentiometrischer und coulometrischer Methoden untersucht. Die Formal-Standardpotentiale der Cu²⁺/Cu⁺-, Cu²⁺/Cu-und Cu⁺/Cu-Redoxpaare sowie die Gleichgewichtskonstanten der Reaktion Cu²⁺+Cu=2 Cu⁺ wurden ermittelt. Auf Grund der auf die Ferrocen-Elektrode bezogenen Potentiale wurden die freien Überführungsenthalpien für Cu²⁺- und Cu⁺-Ionen vom Wasser zu Wasser-DMSO-Mischungen berechnet und diskutiert. Die Ergebnisse weisen auf eine bevorzugte Solvatation von Cu⁺-Ionen mitDMSO hin.