Определение направления самопроизвольного протекания реакций

 

 

Задача 672.
Указать, в каком направлении могут самопроизвольно протекать следующие реакции:
а) H2O2 + HOCl = HCl + O2 + H2O;
б) 2HIO3 + 5H2O2 = I2 + 5O2 + 6H2O;
в) I2 + 5H2O2 = 2HIO3 + 4H2O.
Решение:
а) H2O2 + HOCl = HCl + O2 + H2O
Составляем уравнения электронного баланса:

-1 - 2е = 2О0   Е1 = +0,68 В;
Cl+1 + 2e = Cl-1  E2 = +1,5 B.

Из уравнений реакций электронного баланса следует, что Е1 < E2, поэтому реакция самопроизвольно протекает слева направо, в сторону прямой реакции.

б) 2HIO3 + 5H2O2 = I2 + 5O2 + 6H2O
Составляем уравнения электронного баланса:

5|10|2О-1 - 2е = 2О0   Е1 = +0,68 В;
1|  2|2I+5 +10e = 2I0   E2 = +1,19 B.

 Из уравнений реакций электронного баланса следует, что Е1 < E2, поэтому реакция самопроизвольно протекает слева направо, в сторону прямой реакции.

в) I2 + 5H2O2 = 2HIO3 + 4H2O
Составляем уравнения электронного баланса:

1|  2|2I0  -10e = 2I+5  E1 = +1,19 B;
5|10|2O-1 -2e = 2O-2   E2 = +1,77 B.

Из уравнений реакций электронного баланса следует, что Е1 < E2, поэтому реакция самопроизвольно протекает слева направо, в сторону прямой реакции.

 Ответ: все реакции протекают в прямом направлении.


Задача 673. 
Какие из приведенных ниже реакций могут протекать самопроизвольно?
а) H3PO4 + 2HI = H3PO3 + I2 + H2O;
б) H3PO3 + SnCl2 + H2O = 2HCl + Sn + H3PO4;
в) H3PO3 + 2AgNO3 + H2O = 2Ag + 2HNO3 + H3PO4;
г) H3PO3 + Pb(NO3)2 + H2O = Pb + 2HNO3 + H3PO4.
Решение:
а) H3PO4 + 2HI = H3PO3 + I2 + H2O
Составляем уравнения электронного баланса:

уравнения электронного баланса

Из уравнений электронного баланса следует, что  потенциал1 > потенциал2, поэтому процесс не может самопроизвольно протекать в стандартных условиях. 

б) H3PO3 + SnCl2 + H2O = 2HCl + Sn + H3PO4
Составляем уравнения электронного баланса:

уравнения электронного баланса

Из уравнений электронного баланса следует, что потенциал1 < потенциал2, поэтому процесс может само-произвольно протекать в стандартных условиях. 

в) H3PO3 + 2AgNO3 + H2O = 2Ag + 2HNO3 + H3PO4
Составляем уравнения электронного баланса:

уравнения электронного баланса

Из уравнений электронного баланса следует, что потенциал1 < потенциал2, поэтому процесс может самопроизвольно протекать в стандартных условиях. 

г) H3PO3 + Pb(NO3)2 + H2O = Pb + 2HNO3 + H3PO4
Составляем уравнения электронного баланса:

уравнения электронного баланса

Из уравнений электронного баланса следует, что потенциал1 < потенциал2, поэтому процесс может самопроизвольно протекать в стандартных условиях. 

Ответ: б); в); г).


Задача 674. 
Можно ли в водном растворе восстановить соль железа(III) до соли железа (II): а) бромидом калия; 6) йодидом калия?
Решение:
а) Составляем уравнения электронного баланса:

уравнения электронного баланса

Из уравнений электронного баланса следует, что  потенциал1 < потенциал2, поэтому процесс может самопроизвольно протекать в стандартных условиях. 

б) Составляем уравнения электронного баланса:

уравнения электронного баланса

Из уравнений электронного баланса следует, что  потенциал1 > потенциал2, поэтому процесс не может самопроизвольно протекать в стандартных условиях. 

Ответ: а).