Правильні відповіді

1) Правильна відповідь г).

Окисно-відновні реакції відбуваються із зміною ступенів окиснення елементів у молекулах реагуючих речовин.

2. 2Аl + 2 NaOH + 6 Н₂О = 2 Nа [Al(OH)₄] + 3 H₂

Аl + 4 ОH^- - 3e^- = [Аl(ОН)₄]^- 2 окиснення

2 H₂O + 2e^- = H₂ + 2 ОН^- 3 відновлення

4. Cl₂ + 2 NаІ = 2 NaCl + I₂

Cl₂ + 2e^- = 2 Сl^- 1 відновлення

2 І^- - 2e^- = І₂ 1 окиснення

Реакції 1 та 3 відбуваються без зміни ступенів окиснення атомів.

2) Правильна відповідь в).

Інертний метал (платина, золото, паладій та ін.) повинен знахо­дити­ся в розчині, що є окисно-відновною системою. Метал виконує роль провідника електронів: він із зовнішньої мережі передає електрони окисленій формі в розчині, або приймає електрони від відновленої форми і передає у зовнішню мережу. Таким чином, метал не обмінюється електронами й іонами з компо­нентами розчину.

3) Правильна відповідь в). У рівняння входять 8Н⁺ і потенціал буде залежати від рН (Т = 298 К)

4) Правильна відповідь а).

Під логарифмом у чисельнику повинна стояти концентрація окисленої форми – СrО₄^2-, а у знаменнику - відновленої: СrО₂^– і ОH^–.

5) Правильна відповідь г).

Найбільш сильним окисником буде окислена форма тієї системи, яка має більше значення окисно-відновного потенціалу.

6) Правильна відповідь б).

Оскільки стандартний потенціал системи Сl₂/2Сl^- більший, окисником буде Сl₂, а відновником - Fе²⁺. Такім чином, самодовільно реакція буде йти в напрямку справа наліво:

2 FeSO₄ + Cl₂ + Na₂SO₄ = 2 NaCl + Fе₂(SО₄)₃, або 2 Fе²⁺ + Cl₂ = 2 Сl^- + + 2 Fе³⁺

7) Правильна відповідь а).

Кращим окисником буде окислена форма редокс-системи, потенціал якої буде в більшій мірі перевищувати 0,771 В. Такою системою буде система, окислена форма якої – КМnО₄ у кислому середовищі.

8) Правильна відповідь б).

EРС цього гальванічного кола розраховується за формулою:

При додаванні сірководню у розчин, що містить іони Рв²⁺, , внаслідок реакції:

Pb²⁺ + H₂S = PbS↓ + 2 Н⁺ концентрація катіонів Рb²⁺ зменшується.

Отже, у формулі EРС зменшиться lg [Рb²⁺], а різниця у дужках збільшиться,

що призведе до збільшення величини E, тобто ЕРС.

9) Правильна відповідь б).

На електроді з більшим потенціалом у гальванічному колі завжди буде відбуватися процес відновлення окисленої форми, яка буде окисником. Такий електрод є катодом і має від‘ємний заряд (-).

8. Вказівки до роботи студентів на занятті.

Окисно-відновні потенціали окисно-відновних систем обчислюють за значеннями ЕPC, що визначають на приладі іономірі ЭВ-74.

8.1. Підготовка до роботи та визначення ЕPC;

- перед підключенням іономіра до електричної мережі натиснути кнопки "t" і

"-І-І9";

- прогріти прилад протягом приблизно 30 хв.;

- зібрати гальванічне коло з вимірювального електрода (платиновий електрод ЭПВ-1) та допоміжного електрода (хлорсрібний електрод ЭВЛ-ІМ із сталим значенням потенціалу 0,201± 0,003 В);

- встановити електроди у спеціальний тримач над поворотним столи­ком і підключити до приладу;

- розчин досліджуваної окисно-відновної системи налити у скляний стакан і занурити у нього електроди;

- натиснути кнопну "mV" та кнопку потрібного діапазону вимірювання і визначити величину EРС – E.

8.2.Обробка результатів та оформлення протоколу лабораторної роботи.

Розрахувати практичні значення окисно-відновних потенціалів

для трьох систем за формулою:

φ_пр. = Е + φ_доп. ,

де: Е - значення ЕРС, В (визначене на приладі);

φ_доп. = 0,201 - потенціал хлорсрібного електрода, В;

тому що Е = φ_пр. – φ_доп.

2) Розрахувати теоретичні значення окисно-відновних потенціалів для трьох систем з урахуванням концентрації окисленої та віднов­леної форми за рівняннями:

Концентрації речовин наведені у таблиці.

3) Результати визначень та розрахунків занести у таблицю:

№ р­-ну		Вид електрода	рН р-ну	Склад розчину	φ^о, В	φпр. В	φтеор. В	Е, В
1	Pt	I2, I^-		КІ (0,1 моль/л) І2 (0,001моль/л)	0,530
2	Pt	Fe^3+, Fe^2+		Fe^3+(5·10^4моль/л) Fe^2+(5·10^2моль/л)	0,771
3	Pt	Cr2O7^2-, H^+,Cr^3+	1,86	Сr2O7^2-(4,18·10^-2 моль/л) Сr^3+(1,67·10^-4 моль/л)	1,333

4) Користуючись значеннями стандартних окисно-відновних потенціалів систем φ° (з таблиці), визначити можливість самодовільного пере­бігу реакцій;

а) Fе³⁺ + І^- →

б) Fe²⁺ + I₂ →

в) Сr₂О₇^2- + Fe²⁺ →

за формулою: E = φ_ок. - φ_відн.

Самодовільно буде йти такий окисно-відновний процес,

для якого: φ_ок. > φ_відн. і Е >0.