7) Выбрать лучший окислитель для преобразования Fе2+-иона при стандартных условиях в Fе3+- ион, если стандартный потенциал φFe3+/ Fe2+ = 0,771 В, а стандартные потенциалы окислителей указаны в скобках:

а) KMnО4 (φ° = 1,51 В) в) НNO2 (φ0 = 1,00 В)

б) КМnО4 в нейтральной среде (φ° = 0,58 В)

г) CuSO4 (φ0 = 0,153 В)

8) Указать, как изменится ЭДС гальванической цепи Рв/Рв2+ //Аg+ /Аg, если к раствору соли свинца прибавить небольшое количество сероводорода.

а) уменьшится;	в) не изменится;
б) увеличится;	г) цепь будет разрушена.

9) Указать, какой процесс будет проходить на электроде с большим потенциалом в окис- лительно-восстановительной гальванической цепи:

а) зависит от природы электрода;	в) окисление;
б) восстановление;	г) окисление или восстановление.

ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ

1) Правильный ответ г).

Окислительно-восстановительные реакции протекают с изменением степеней окисления элементов в молекулах реагирующих веществ.

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

Аl + 4 ОH- - 3e- = [Аl(ОН)4]-						2		окисление
2 H2O + 2e- = H2 + 2 ОН-						3		восстановление
4. Cl2 + 2 NаІ = 2 NaCl + I2
Cl2 + 2e- = 2 Сl-		1				восстановление
2 І- - 2e- = І2		1				окисление

Реакции 1 и 3 протекают без изменения степеней окисления атомов.

2) Правильный ответ в).

Инертный металл (платина, золото, палладий и др.) должен находиться в растворе, который является окислительно-восстановительной системой. Металл служит проводником электронов: он из внешней сети передает электроны окисленной форме в растворе, или принимает электроны от восстановленной формы и передает во внешнюю сеть. Таким образом, металл не обменивается электронами и ионами с компонентами раствора.

3 )Правильный ответ в).

В уравнение входят 8Н+ и потенциал будет зависеть от рН (Т = 298 К)

j = j 0	+	0,059	lg	[MnO -	]		- 0,094 pH
				4
		5		[Mn2+ ]

4) Правильный ответ а).

Под логарифмом в числителе должна стоять концентрация окисленной формы – СrО42-, а в знаменателе – восстановленной: СrО2- и ОH-.

5) Правильный ответ г).

Более сильным окислителем будет окисленная форма системы, имеющая большее значение окислительно-восстановительного потенциала.

83

6) Правильный ответ б).

Поскольку стандартный потенциал системы Сl2/2Сl- больше, окислителем будет Сl2, а восстановителем – Fе2+. Таким образом, самопроизвольно реакция будет протекать в

направлении справа налево:

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

7) Правильный ответ а).

Лучшим окислителем будет окисленная форма редокс-системы, потенциал которой будет в большей мере превышать 0,771 В. Такой будет система, окисленная форма которой – КМnО4 в кислой среде.

8) Правильный ответ б).

ЭДС этой гальванической цепи рассчитывается по формуле:

E = jAg + / Ag -jPb2 + / Pb = jo Ag + / Ag + 0,059lg[Ag+ ] - - (jo Pb2 + / Pb + 0,0592 lg[Pb2+ ]) = jo Ag + / Ag -jo Pb2 + Pb +

+ (0,059lg[Ag+ ] - 0,0592 lg[Pb2+ ])

При добавлении в раствор, содержащий ионы Рв2+, сероводорода, вследствие реакции: Pb2+ + H2S = PbS↓ + 2 Н+ концентрация катионов Рb2+ уменьшается.

Итак, в формуле ЭДС уменьшится lg [Рв2+], а разность в скобках увеличится, что приведет к увеличению величины E, то есть ЭДС.

9) Правильный ответ б).

На электроде с большим потенциалом в гальваническй цепи всегда будет проходить процесс восстановления окисленной формы, которая будет окислителем. Такой электрод является катодом и имеет положительный заряд (+).

8. УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ СТУДЕНТОВ НА ЗАНЯТИИ.

Окислительно-восстановительные потенциалы окислительно-восстановительных систем вычисляют по значениям ЭДС, которые определяют на приборе иономере ЭВ-74.

8.1.Подготовка к работе и определению ЭДС;

–перед подключением иономера к электрической сети нажать кнопки "t" и "-І-І9";

–прогреть прибор в течение приблизительно 30 мин.;

–собрать гальваническую цепь из измерительного электрода (платиновый электрод ЭПВ-1) и вспомогательного электрода (хлорсеребряный электрод ЭВЛ-ИМ с постоянным значением потенциала 0,201± 0,003 В);

–установить электроды в специальный держатель над поворотным столиком и подключить к прибору;

–раствор исследуемой окислительно-восстановительной системы налить в стеклянный стакан и погрузить в него электроды;

–нажать кнопку "mV" и кнопку нужного диапазона измерения и определить величину ЭДС – E.

8.2.Обработка результатов и оформление протокола лабораторной работы.

1) Рассчитать практические значения окислительно-восстановительных потенциалов для трех систем по формуле:

φпр. = Е + φвспом. ,

где: Е – значения ЭДС, В (определенное на приборе);

84