Окисление и восстановление ионов водными растворами кислот, солей

Задача 680.
Водный раствор Н2S обладает восстановительными свойствами. Какие из перечисленных ионов можно восстановить этим раствором:
а) Ее3+ до Fe2+; б) Cu2+ до Сu+; в) Sn4+ до Sn2+?
Решение:
Запишем стандартные электродные потенциалы электрохимических систем участвующих в реакциях:
а) Ее3+ до Fe2+

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку  потенциал10 < потенциал20, то окислителем будут служить ион железа Fe3+, а восстановителем  ион серы S2-; рассматриваемая реакция будет протекать слева направо, поэтому процесс может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

б) Cu2+ до Сu+

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку потенциал10 > потенциал20, то окислителем будет служить ион S2-, а восстановителем ион  Cu2+; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

в) Sn4+ до Sn2+

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку  потенциал10 > потенциал20, то окислителем будет служить ион S2-, а восстановителем ион  Sn4+; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

Ответ: а).


Задача 681.
Бромная вода (раствор брома в воде) - часто используемый в лабораторной практике окислитель. Какие из перечисленных ионов можно окислить бромной водой:
а) Fe2+ до Ее3+; б) Cu+ до Cu2+;  в) Мп2+ до  MnO4-; г) Sn2+ до Sn4+?

Решение:
Запишем  стандартные электродные потенциалы электрохимических систем участвующих в реакциях:

а) Fe2+ до Ее3+

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку  потенциал10 > потенциал20, то окислителем будут служить бром, а восстановителем  ион железа Fe2+; рассматриваемая реакция будет протекать слева направо, поэтому процесс может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

б) Cu+ до Cu2+

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку   потенциал10 < потенциал20, то окислителем будут служить бром, а восстановителем  ион  Cu+; рассматриваемая реакция будет протекать слева направо, поэтому процесс может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

в) Мп2+ до  MnO4-

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку  потенциал10 > потенциал20, то окислителем будет служить ион марганца Mn2+, а восстановителем бром; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

г) Sn2+ до Sn4+

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку  потенциал10 < потенциал20, то окислителем будут служить бром, а восстановителем  ион  Sn2+; рассматриваемая реакция будет протекать слева направо, поэтому процесс может само-произвольно  протекать в стандартных условиях. 

Ответ: а); б); г).


Задача 682.
На раствор сульфата меди (II) действуют хлоридом калия или иодидом калия. В каких случаях медь (II) будет восстанавливаться до меди (I): а) в обоих случаях; б) при взаимодействии КСI; в) при взаимодействии с КI; г) ни в одном из случаев?
Решение:
Запишем  стандартные электродные потенциалы электрохимических систем участвующих в реакциях:
а) На раствор сульфата меди (II) действуют хлоридом калия:

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку  потенциал10 > потенциал20, то окислителем будет служить ион хлора Cl-, а восстановителем ион Cu2+; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

б) На раствор сульфата меди (II) действуют иодидом калия

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку  потенциал10 < потенциал20, то окислителем будет служить ион йода I-, а восстановителем ион Cu2+; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. Однако данная реакция легко протекает, и при этом образуется осадок CuI. Малорастворимое соединение CuI резко снижает концентрацию ионов Cu2+ (произведение растворимости CuI равно 1,1 . 10-12 ) в растворе. Подставляя значение произведения растворимости в уравнение Нернста, рассчитаем стандартный потенциал новой пары Сu/CuI, получим:

 стандартные электродные потенциалы

Теперь  потенциал10 < потенциал20,  то окислителем будет служить ион Cu2+, а восстановителем ионы I-; рассматриваемая реакция   может протекать.

Ответ: в).