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 уравнения электронного баланса электрохимических систем участвующих в реакциях:
а) Ее³⁺ до Fe2⁺

Поскольку  ₁⁰ < ₂⁰, то окислителем будут служить ион железа Fe³⁺, а восстановителем  ион серы S^2-; рассматриваемая реакция будет протекать слева направо, поэтому процесс может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

б) Cu²⁺ до Сu⁺

Поскольку ₁⁰ > ₂⁰, то окислителем будет служить ион S^2-, а восстановителем ион  Cu²⁺; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

в) Sn⁴⁺ до Sn²⁺

Поскольку  ₁⁰ > ₂⁰, то окислителем будет служить ион S^2-, 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 уравнения электронного баланса электрохимических систем участвующих в реакциях:

а) Fe²⁺ до Ее³⁺

Поскольку  ₁⁰ > ₂⁰, 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⁺

Поскольку   ₁⁰ < ₂⁰, 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^-

Поскольку  ₁⁰ > ₂⁰, 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⁺

Поскольку  ₁⁰ < ₂⁰, то окислителем будут служить бром, а восстановителем  ион  Sn²⁺; рассматриваемая реакция будет протекать слева направо, поэтому процесс может самопроизвольно  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 уравнения электронного баланса электрохимических систем участвующих в реакциях:
а) На раствор сульфата меди (II) действуют хлоридом калия:

Поскольку  ₁⁰ > ₂⁰, 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

Поскольку  ₁⁰ < ₂⁰, 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:

Теперь  ₁⁰ < ₂⁰,  то окислителем будет служить ион Cu²⁺, а восстановителем ионы I^-; рассматриваемая реакция   может протекать.

Ответ: в).

---