Окислительно-восстановительные потенциалы. Направление овр

В каждой окислительно-восстановительной реакции, в том числе, в реакции

Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu, (1)

участвуют две окислительно-восстановительные пары

• восстановитель и его окисленная форма

Zn — Zn²⁺;

• окислитель и его восстановленная форма

Cu²⁺ — Cu.

Каждая пара имеет потенциальную возможность принимать и отдавать электроны. Мерой окислительно-восстановительной способности данной пары является окислительно-восстановительный или электродный потенциал, который обозначают , где Ок-окисленная форма, Вс-восстановленная форма данной пары (например, , ). Размерность потенциала – Вольт. Стандартные потенциалы большого числа окислительно-восстановительных пар измерены или рассчитаны и приведе-ны в справочных таблицах. Следует отметить, что за нуль принят стандартный окислительно-восстановительный потенциал пары Н⁺/Н₂, .

• Чем больше значение потенциала окислительно-восстановительной пары, тем более сильным окислителем является окисленная форма (Ок) данной пары. Чем меньше значение потенциала - тем более сильным восстановите-лем является восстановленная форма (Вс) окислительно-восстановительной пары. В частности, сильнейший окислитель – фтор, сильнейшие восстановители – щелочные металлы,

В ходе ОВР электроны всегда перемещаются от пары, содержащей восстановитель, к паре, содержащей окислитель. Обозначим

- о.-в. потенциал пары, содержащей окислитель;

- о.-в. потенциал пары, содержащей восстано-

витель.

По значениям о.-в. потенциалов можно рассчитать ЭДС реакции: - .

Условие самопроизвольного прохождения ОВР:

или >.

Для предполагаемой ОВР:

если (>) – реакция возможна,

если (<) - реакция невозможна

(возможна обратная реакция).

Для рассмотренной ранее реакции (1):

т.е. реакция в стандартных условиях возможна.

Рассмотрим пример использования значений стандарт-ных окислительно-восстановительных потенциалов.

Пример. Возможна ли в стандартных условиях реакция:

SnCl₄ + 2FeCl₂ = SnCl₂ + 2FeCl₃ ?

ок-ль в-ль

Ионная схема реакции:

Sn⁴⁺ +2Fe²⁺ = Sn²⁺ + 2Fe³⁺,

ок-ль в-ль

Из справочных таблиц выпишем стандартные потен-циалы о.-в. пар:

, .

реакция в стандартных условиях невозможна, возможна обратная реакция.

Ионная схема обратной реакции:

Sn²⁺ +2Fe³⁺ = Sn⁴⁺ + 2Fe²⁺,

в-ль ок-ль

, .

реакция в стандартных условиях возможна.