Какие реакции перманганата калия с серебром могут протекать самопроизвольно

Задача 683. 
Какие из приведенных реакций могут самопроизвольно протекать при действии водного раствора перманганата калия на серебро?
а) MnO4- + Ag = MnO42- + Ag+
б) MnO4-  + 3Ag + 2H2O = MnO2 + 3Ag+ + 4OH-
в) MnO4-  + 5Ag + 8H+ = Mn2+ + 5Ag+ + 4H2O
Решение:
а) MnO4- + Ag = MnO42- + Ag+
Запишем стандартные электродные потенциалы электрохимических систем участвующих в реакции:

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку потенциал10  > потенциал20, то окислителем будет служить серебро, а восстановителем ионMnO4-; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

б) MnO4-  + 3Ag + 2H2O = MnO2 + 3Ag+ + 4OH-
Запишем стандартные электродные потенциалы электрохимических систем участвующих в реакции:

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку  потенциал10  потенциал20, то окислителем будет служить серебро, а восстановителем ион MnO4-; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях.

в) MnO4-  + 5Ag + 8H+ = Mn2+ + 5Ag+ + 4H2O
Запишем стандартные электродные потенциалы электрохимических систем участвующих в реакции:

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку потенциал10  < потенциал20, то окислителем будут служить ион никеля  в) MnO4-  + 5Ag + 8H+ = Mn2+ + 5Ag+ + 4H2O-, а восстановителем  серебро; рассматриваемая реакция будет протекать слева направо, поэтому процесс может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

Ответ: в).


Задача 684.
Какие из приведенных реакций могут самопроизвольно протекать в нейтральном водном растворе?
а) MnO4-+ Cl- = MnO2 + Cl2;
б) MnO4- + Br- = MnO2 + Br2;
в) MnO4- + I- = MnO2 + I2.
Решение:
а) MnO4-+ Cl- = MnO2 + Cl2
Запишем стандартные электродные потенциалы электрохимических систем участвующих в реакции:

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку  потенциал10  потенциал20, то окислителем будет служить ион Cl-, а восстановителем ион MnO4-; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

б) MnO4- + Br- = MnO2 + Br2;
Запишем стандартные электродные потенциалы электрохимических систем участвующих в реакции:

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку  потенциал10  потенциал20, то окислителем будет служить ион Br-, а восстановителем ион MnO4-; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

в) MnO4- + I- = MnO2 + I2
Запишем стандартные электродные потенциалы электрохимических систем участвующих в реакции:

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку  потенциал10  < потенциал20, то окислителем будет служить ион  MnO4-, а восстановителем ион  I-; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

Ответ: в).


Задача 685.
В водном растворе [Нg2+] = 0,01 моль/л, [Fe3+] = 0,01 моль/л, [Fe2+] = 0,001 моль/л. Какая из указанных реакций будет протекать?
а) 2FeCl3 + Hg = 2FeCl2 + HgCl2;
б) 2FeCl2 + HgCl2 = 2FeCl3 + Hg.
Решение:
а) 2FeCl3 + Hg = 2FeCl2 + HgCl2
Запишем стандартные электродные потенциалы электрохимических систем участвующих в реакции:

 стандартные электродные потенциалы

Рассчитаем значения электродных потенциалов с учётом концентраций ионов металлов в растворах. Для расчета используем формулу Нернста:

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку  потенциал10  потенциал20, то окислителем будет служить ртуть, а восстановителем ион Fe3+; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях.

б) 2FeCl2 + HgCl2 = 2FeCl3 + Hg
Запишем стандартные электродные потенциалы электрохимических систем участвующих в реакции:

 стандартные электродные потенциалы

Рассчитаем значения электродных потенциалов с учётом концентраций ионов металлов в растворах. Для расчета используем формулу Нернста:

 стандартные электродные потенциалы

Поскольку потенциал10  < потенциал20, то окислителем будет служить ион Fe2+, а восстановителем ион  Hg2+; рассматриваемая реакция будет протекать слева направо, поэтому процесс может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

Ответ: б).