Добавил:
volobl035@yandex.ru Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
88_na_30_11.docx
Скачиваний:
15
Добавлен:
01.03.2018
Размер:
80.04 Кб
Скачать

Вариант № 22

22. В кислый раствор, содержащий смесь солей Kcl, Kbr и KJ добавлено достаточное количество KNO2. Записать редокси-цепи, выражающие взаимодействие NO2-иона с каждым по отдельности галогенид-ионом (один из электродов NO + 2H+/NO + H2O). Сопоставлением электродных потенциалов установить, какой из галоге­нид-ионов будет окисляться до свободного состояния и какие не будут. Для окисляющегося галогенид-иона на­писать молекулярное уравнение реакции.

Решение:

Редокси-цепи, выражающие взаимодействие NO2-иона с каждым по отдельности галогенид-ионом:

  1. К(-) NO + 2H+ + 1е →NO + H2 O (Согласно табличным данным, Е0(NO2-/NO) = +1.2 B

А(+) 2Cl - -2e → Cl20 (E0(2Cl-/Cl2) = +1.36 В)

Вычислим значение ЭДС по формуле:

Е = Ек-Еа = 1.2 – 1.36 = -0.16 (В). Так как ЭДС меньше 0, то реакция самопроизвольно не протекает, то есть идёт в обратном направлении. Значит, хлорид-ион окисляться до свободного хлора не будет.

  1. К(-) NO + 2H+ + 1е →NO + H2 O (Согласно табличным данным, Е0(NO2-/NO) = +1.2 B

А(+) 2Br - -2e → Br20 (E0(2Br-/Br2) = +1.087 В)

Вычислим значение ЭДС по формуле:

Е = Ек-Еа = 1.2 – 1.087 = +0.113 (В). Так как ЭДС больше 0, то реакция самопроизвольно протекает, то есть идёт в прямом направлении. Значит, бромид-ион может окисляться до свободного брома.

  1. К(-) NO + 2H+ + 1е →NO + H2 O (Согласно табличным данным, Е0(NO2-/NO) = +1.2 B

А(+) 2I - -2e → I20 (E0(2I-/I2) = +0.536 В)

Вычислим значение ЭДС по формуле:

Е = Ек-Еа = 1.2 – 0.536 = +0.664 (В). Так как ЭДС больше 0, то реакция самопроизвольно протекает, то есть идёт в прямом направлении. Значит, йодид-ион может окисляться до свободного йода (процесс окисления проходит быстрее, чем окисление брома).

47. Гальванические элементы составлены по схемам:

а) Fe3+/Fe2+ || Ag+/Ag;

б) ClO + 6H+/Cl + 3H2O || 2J/J2.

Рассчитайте ЭДС этих элементов при стандартных ус­ловиях и найдите изменение энергии Гиббса протекаю­щих в них реакций, уравнения которых напишите в ионно-молекулярной и молекулярной формах.

Ответ:

а)Запишем процессы, протекающие на электродах:

К(-) Ag+1 +1e → Ag00 = +0.799 В)

A(+) Fe+2 - 1e → Fe+30 = +0.77 В)

Для расчёта ЭДС воспользуемся формулой:

Е = Ек-Еа = 0.799 – 0.77 = 0.029 (В)

Для вычисления изменения энергии Гиббса запишем уравнения в ионно-молекулярной и молекулярной формах:

Fe+2 + Ag+1 → Ag0 + Fe+3

Fe(NO3)2 + AgNO3 → Ag + Fe(NO3)3

Согласно справочным данным, ΔG°298 (Ag) = 0 ккал/моль; ΔG°298 (Fe(NO3)2) = -72.2 ккал/моль; ΔG°298 (Fe(NO3)3) = -81.09 ккал/моль; ΔG°298 (AgNO3) = -8.24 ккал/моль.

Тогда ΔG реакции равен:

ΔGр-ции = ΣΔGпрод. – ΣΔGреаг. = (ΔG°298 (Ag) + ΔG°298 (Fe(NO3)3) – (ΔG°298 (Fe(NO3)2) + ΔG°298 (AgNO3)) = (0+(-81.09)) – (-72.2 + (-8.24)) = -0.65 (ккал).

Так как ΔGр-ции<0, значит реакция протекает самопроизвольно (в прямом направлении).

б) Запишем процессы, протекающие на электродах:

К(-) ClO + 6H+ + 6е → Cl + 3H2O 0 = +1.45 В)

A(+) 2I- - 2e → I200 = +0.536 В)

Для расчёта ЭДС воспользуемся формулой:

Е = Ек-Еа = 1.45 – 0.536 = 0.914 (В)

Для вычисления изменения энергии Гиббса запишем уравнения в ионно-молекулярной и молекулярной формах:

ClO+ 6H+ + 2I-→ I20 + Cl + 3H2O

KClO+ 3H2SO4 + 6KI→ 3I20 + KCl + 3H2O + 3K2SO4

Согласно справочным данным, ΔG°298 (I2) = 0 ккал/моль; ΔG°298 (KCl) = -98.9 ккал/моль; ΔG°298 (H2O) = -56.7 ккал/моль; ΔG°298 (K2SO4) = -313.3 ккал/моль; ΔG°298 (KClO) = -67.7 ккал/моль; ΔG°298 (H2SO4) = -217.3 ккал/моль; ΔG°298 (KI) = -79.9 ккал/моль.

Тогда ΔG реакции равен:

ΔGр-ции = ΣΔGпрод. – ΣΔGреаг. = (3· ΔG°298 (I2) + ΔG°298 (KCl) + 3· ΔG°298 (H2O) + 3· ΔG°298 (K2SO4)) – (ΔG°298 (KClO)) + 3· ΔG°298 (H2SO4) + 6· ΔG°298 (KI)) = (3· 0 + (-98.9) + 3· (-56.7) + 3· (-313.3)) – (-67.7) + 3· (-217.3) + 6· (-79.9)) = -9.9 (ккал).

Так как ΔGр-ции<0, значит реакция протекает самопроизвольно (в прямом направлении).

Соседние файлы в предмете Химия