Как определяются стандартные электродные потенциалы окислительновосстановительных систем? На основании электронно-ионных уравнений расставьте коэффициенты в системе MnO2+I –+H +=Mn2++I2+H2O (Решение → 24260)

Заказ №38836

Как определяются стандартные электродные потенциалы окислительновосстановительных систем? На основании электронно-ионных уравнений расставьте коэффициенты в системе MnO2+I –+H +=Mn2++I2+H2O Исходя из значений стандартных электродных потенциалов (см. табл. 2), определите прямая или обратная реакция будет протекать в этой системе при стандартных условиях Окисленная форма Восстановленная форма Е0 298 среда MnO2(т)+4H++2 e Mn2++2H2O +1,24 кислая 2I– - 2 е I2 +0,54 кислая

Решение:

Отличительным признаком окислительно-восстановительных (редокс-) реакций является перенос электронов между реагирующими частицами – ионами, атомами, молекулами, комплексами, в результате чего изменяется степень окисления реагирующих частиц, например, Поскольку электроны не могут накапливаться в растворе, одновременно должны протекать два процесса – отдача и принятие электронов, т. е. процесс окисления одних и восстановления других частиц. Таким образом, любая окислительно-восстановительная реакция всегда может быть представлена в виде двух полуреакций aОx1 + bRed2 → аRed1 + bОx2, аОx1 + nе - → aRed1, bRed2 – nе - → bОx2, где Ox – окисленная форма, Red – восстановленная форма. Исходная частица и продукт каждой полуреакции составляют сопряженную окислительно-восстановительную пару или систему. Иными словами, в вышеприведенных полуреакциях Red1 является сопряженным с Оx1, а Оx2 сопряжен с Red2. В качестве доноров или акцепторов электронов могут выступать не только частицы, находящиеся в растворе, но и электроды. В этом случае окислительно-восстановительная реакция происходит на границе электрод-раствор и называется электрохимической. Окислительно-восстановительные реакции, как и все динамические процессы, в той или иной мере обратимы. Направление реакций определяется соотношением электронодонорных свойств компонентов системы одной окислительновосстановительной полуреакции и электроно-акцепторных свойств второй (при условии постоянства факторов, влияющих на смещение равновесных химических реакций). Перемещение электронов в ходе окислительно-восстановительных реакций приводит к возникновению потенциала. Таким образом, потенциал, измеряемый в вольтах, служит мерой окислительно-восстановительной способности соединения. Стандартные потенциалы. Для количественной оценки окислительных (восстановительных) свойств системы в раствор погружают электрод из химически инертного (индифферентного) токопроводящего материала. На границе раздела фаз (электрод-раствор) происходит электронообразующий процесс, приводящий к возникновению потенциала, являющегося функцией активности ионов в растворе. Значение потенциала тем больше, чем выше окислительная способность окисленной формы. Абсолютное значение потенциала системы измерить невозможно. Однако, если выбрать одну из окислительно-восстановительных систем в качестве стандартной, то относительно нее становится возможным измерение потенциала любой другой окислительно-восстановительной системы независимо от выбранного индифферентного электрода. В качестве стандартной выбирают систему 2Н+ /Н2, потенциал которой [при =1,013. 103 Па (1 атм) и aH+ = 1 моль/л при 298 К] принят равным нулю. При таких условиях электродвижущая сила (ЭДС) гальванической цепи Стандартный водородный электрод | Раствор окислительно-восстановительной системы |Pt определяется составом раствора, содержащего данную окислительно-восстановительную пару. Потенциал любой окислительно-восстановительной системы, измеренный в стандартных условиях относительно водородного электрода, называют стандартным потенциалом (Е° ) этой системы. Стандартный потенциал окислительно – восстановительной системы принято считать положительным, если она выступает в качестве окислителя, а на водородном электроде протекает полуреакция окисления Н2 – 2е-→ 2Н+ , или отрицательным, если система играет роль восстановителя, а на водородном электроде происходит полуреакция восстановления 2Н+ + 2е-→ Н2. Значение стандартного потенциала характеризует «силу» окислителя или восстановителя. В справочной литературе в форме таблиц представлены стандартные окислительновосстановительные потенциалы наиболее часто встречающихся систем.