Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь

НАПРАВЛЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ




Направление самопроизвольного протекания реакции, в том числе и ОВР, определяется по знаку изменения свободной энергии Гиббса (ΔG0х.р). Если в результате реакции свободная энергия системы убывает (ΔG0х.р<0), то такая реакция термодинамически разрешена.

Для окислительно-восстановительных реакций существует взаимосвязь между изменением свободной энергии и электродвижущей силой (ЭДС):

ΔG0х.р = -nFΔЕ0 . (3)

В этом уравнении n-число электронов, участвующих в ОВР, F 96500Кл/моль= =26,8 А∙час/моль – число Фарадея (эту величину часто называют одним Фарадеем), ΔЕ – ЭДС окислительно-восстановительной системы.

Условие самопроизвольности реакции ΔG0х.р<0. В ур. (3) n и F -константы, следовательно, окислительно-восстановительная реакция термодинамически разрешена, если ΔЕ>0.

В свою очередь, ЭДС рассчитывается как разность потенциалов окислителя (Еок) и восстановителя (Eвосс): ΔЕ= ЕокEвосс > 0. Из этого соотношения следует, что ОВР будет протекать самопроизвольно в прямом направлении, если Еок > Eвосс.

Реальные ОВР начинают протекать самопроизвольно с заметной скоростью, если ЭДС системы превышает 0,4 В.

Пример 6. Для реакции

2KBr + PbO2 + 4HNO3 = Pb(NO3)2 + Br2 + 2KNO3 + 2H2O

установить направление возможного протекания ее при стандартных условиях.

Решение. Запишем уравнение реакции в ионно-молекулярной форме:

2Br- + PbO2 + 4H+ = Pb2+ + Br2 + 2H2O.

Затем представим его в виде полуреакций с указанием табличных значений ОВ-потенциалов:

2Br- - 2 ē = Br2 E0(Br2/Br-) = 1,065 В,

восстановитель

PbO2 + 4H+ + 2 ē = Pb2+ + 2H2O E0(Pb2+/PbO2)= 1,449 В

Окислитель

Потенциал окислителя Е0окбольше, чем потенциал восстановителя Е0восс, следовательно, приведенная реакция будет самопроизвольно протекать слева направо.

Задания

1. Методом ионно-электронных уравнений подберите коэффициенты в следующих окислительно-восстановительных реакциях. Укажите окислитель и восстановитель. Какой из элементов окисляется, какой восстанавливается?

1) Al + K2Cr2O7 + H2SO4→ Al2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

2) Al + KMnO4 + H2SO4→ Al2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O



3) MnO2 + KClO3 + KOH→ K2MnO4 + KCl + H2O

4) Bi2O3 + Br2 + KOH→ KBiO3 + KBr + H2O

5) SnCl2 + K2Cr2O7 + HCl → SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

6) MgI2 + H2O2 + H2SO4→ I2 + MgSO4 + H2O

7) FeSO4 + KClO3 + H2SO4→Fe2(SO4)3 + KCl + H2O

8) KNO2 + K2Cr2O7 + H2SO4→ KNO3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

9) MnO2 + O2 + KOH→ K2MnO4 + H2O

10) SO2 + FeCl3 + H2O→ H2SO4 + FeCl2 + HCl

11) H2S + K2Cr2O7 + H2SO4→ S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

12) H2SO3 + HIO3→ H2SO4 + HI

13) Zn + KMnO4 + H2SO4→ ZnSO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

14) KMnO4 + KBr + H2SO4 → MnSO4 + Br2 + K2SO4 + H2O

15) SO2 + KMnO4 + H2O → K2SO4 + MnO2 + H2SO4

16) KI + KMnO4 + KOH → I2 + K2MnO4 + H2O

17) MnO2 + H2SO4→ MnSO4 + O2 + H2O

18) FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

19) Na2SO3 + KMnO4 + KOH → KNO3 + K2MnO4 + Na2SO4 +H2O

20) K2S + KMnO4 + H2SO4 → S + MnSO4 + K2SO4 + H2O

21) NaCrO2 + H2O2 + NaOH→ Na2CrO4 + H2O

22) P + HNO3 + H2O → H3PO4 + NO

23) KMnO4 + H2S + H2SO4 → S + MnSO4 + K2SO4 + H2O

24) Fe2O3 + KNO3 + KOH→ K2FeO4 + KNO2 + H2O

25) I2 + KOH → KI + KIO3 + H2O

26) KIO3 + H2O2 + H2SO4→ O2 + I2 + K2SO4 + H2O

27) Al + KOH + H2O →K[Al(OH)4] + H2

28) SnCl2 +KMnO4 + HCl → SnCl4 + MnCl2 +H2O

29) Cl2 + KI + KOH → KCl + KIO3 + H2O

30) SnCl2 +FeCl3 → SnCl4 + FeCl2

 

2. Методом электронно-ионных уравненийсоставьте полные уравнения реакций, учитывая, что либо окислитель, либо восстановитель являются также и средой. Обоснуйте на основании стандартных окислительно-восстановительных потенциалов возможность протекания данных реакций.

1) KI + H2SO4/конц/→ I2 + H2S + K2SO4 + H2O

2) KBr + H2SO4/конц/→ Br2 + S + K2SO4 + H2O

3) NaBr + H2SO4/конц/→ Br2 + SO2 + Na2SO4 + H2O

4) Mg + H2SO4/конц/→ MgSO4 + S + H2O

5) Al + H2SO4/конц/→ Al2(SO4)3 + H2S + H2O

6) Cu + H2SO4/конц/→ CuSO4 + SO2 + H2O

7) Ag + H2SO4/конц/→ Ag2SO4 + SO2 + H2O

8) HCl/конц/ + MnO2→ Cl2 + MnCl2 + H2O

9) HCl/конц/ + KMnO4→Cl2 + MnCl2 + KCl + H2O

10) HCl/конц/ + PbO2→ Cl2 + PbCl2 + H2O

11) HCl/конц/ + CrO3 → Cl2 + CrCl3 + H­2O

12) HCl/конц/ + K2Cr2O7→ Cl2 + CrCl3 + KCl + H2O

13) Zn + H2SO4/конц/ → ZnSO4 + H2S + H2O

14) CuS + HNO3→ S + Cu(NO3)2 + NO + H2O

15) Cu2O + HNO3→ Cu(NO3)2 + NO + H2O

16) CuS + HNO3/конц/→ H2SO4 + Cu(NO3)2 + NO2 + H2O

17) FeS + HNO3/конц/→ Fe(NO3)2 + H2SO4 + NO2 + H2O

18) MnS + HNO3→ S + NO + Mn(NO3)2 + H2O

19) FeSO4 + HNO3→ Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)3 + NO2 + H2O

20) MnS + HNO3/конц/→H2SO4 + NO2 + Mn(NO3)2 + H2O

21) Ag + HNO3/конц/→ AgNO3 + NO2 + H2O

22) Zn + HNO3→ Zn(NO3)2 + NO + H2O

23) Mg + HNO3/очень разб./→ Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O

24) Fe + HNO3→ Fe(NO3)3 + NO + H2O

25) S + HNO3→ H2SO4 + NO

26) H2S + HNO3→ S + NO2 + H2O

27) Cu + HNO3/разб/→ Cu(NO3)2 + NO + H2O

28) Sn + HNO3/конц/→ H2SnO3 + NO2 + H2O

29) Fe + H2SO4/конц/→ Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

30) K2S + HNO3→ S + NO + KNO3 +H2O

 

3. Окислительно- восстановительная реакция выражается ионным уравнением. Укажите, какой ион является окислителем, какой – восстановителем. Составьте ионно-электронные и молекулярные уравнения.

1) Bi + NO3 + H+ → Bi +3 + NO + H2O

2) Fe+2 + ClO3 + H+ → Fe+3 + Cl + H2O

3) Cr+3 + BiO3 + H+ → Bi +3+ Cr2O72- + H2O

4) SO2 + Cr2O72- + H+ → Cr+3 + SO42-+ H2O

5) Cl+ MnO4+ H+ → Cl2 + Mn+2 + H2O

6) H2O2 + MnO4+ H+ → O2 + Mn+2 + H2O

7) I + NO2+ H+ → I2 + NO + H2O

8) Br+ Cr2O72- + H+ → Cr+3+ Br2+ H2O

9) I + H2O2 + H+ → I2 + H2O

10) Cl2 + OH → Cl + ClO3+ H2O

11) H2S + MnO4+ H+ → S + Mn+2 + H2O

12) Cl+ MnO2 + H+ → Cl2 + Mn+2 + H2O

13) Mg + NO3 + H+ → Mg +2 + NH4+ + H2O

14) ClO3+ SO32- + + H+ → Cl+ SO42- + H2O

15) NO2 + MnO4+ H+ → NO3 + Mn+2 + H2O

16) Br2 + OH → Br + BrO3+ H2O

17) Sn+2 + BrO3 + H+ → Br2+ Sn+4+ H2O

18) Cu + NO3 + H+ → Cu +2 + NO2 + H2O

19) Cr2O72- + H+ + Fe+2 → Cr+3+ Fe+3 + H2O

20) Br + MnO4+ H+ → Br2 + Mn+2 + H2O

21) Pb + NO3 + H+ → Pb +2 + NO + H2O

22) Mn+2 + ClO3+ OH → MnO42–+ Cl+ H2O

23) Bi + NO3 + H+ → Bi3+ + NO + H2O

24) Cr2O72– + I + H+ → Cr3+ + I2 + H2O

25) CrO2- + Br2 + OH-→ CrO4 2– Br- + H2O

26) SO32– + Ag2О + OH → SO42– + Ag + H2O

27) Fe2+ + MnO4 + H+ → Fe3+ + Mn2+ + H2O

28) MnO4 + I + H+ → I2 + Mn2+ + H2O

29) MnO4 + SO3- + H2O → MnO2 + SO42- + OH-

30) MnO4 + OH +SO32– → SO42– + MnO42– + H2O





Читайте также:





Читайте также:
Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней...
Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе...
Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы...

©2015 megaobuchalka.ru Все права защищены авторами материалов.

Почему 3458 студентов выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.013 сек.)