Каким образом определяют возможность протекания окислительно-восстановительных реакций? Используя значения стандартных восстановительных потенциалов, ответьте на следующий вопрос: (Решение → 35926)
Заказ №38812
Каким образом определяют возможность протекания окислительно-восстановительных реакций? Используя значения стандартных восстановительных потенциалов, ответьте на следующий вопрос: Бромная вода (раствор брома в воде) часто используется в лабораторной практике, как окислитель. Какие из перечисленных ионов можно окислить бромной водой: Fe2+ до Fe3+; Cu+ до Cu2+; Sn2+ до Sn4+; Mn2+ до MnO4 - (в кислой среде)?
Решение:
Возможность протекания любой окислительно-восстановительной реакции в реальных условиях обусловлена рядом причин: температурой, природой окислителя и восстановителя, кислотностью среды, концентрацией веществ, участвующих в реакции, и т. д. Учесть все эти факторы бывает трудно, но, помня о том, что любая окислительно-восстановительная реакция протекает с переносом электронов от восстановителя к окислителю, можно установить критерий возможности протекания такой реакции. Количественной характеристикой окислительно-восстановительных процессов являются нормальные окислительно-восстановительные потенциалы окислителей и восстановителей (или стандартные потенциалы электродов). Чтобы понять физико-химический смысл таких потенциалов, необходимо проанализировать так называемые электрохимические процессы. Химические процессы, сопровождающиеся возникновением электрического тока или вызываемые им, называются электрохимическими. Чтобы понять природу электрохимических процессов, обратимся к рассмотрению нескольких достаточно простых ситуаций. Представим себе металлическую пластинку, погруженную в воду. Под действием полярных молекул воды ионы металла отрываются от поверхности пластинки и гидратированными переходят в жидкую фазу. Последняя, при этом, заряжается положительно, а на металлической пластинке появляется избыток электронов. Чем дальше протекает процесс, тем больше становится заряд, как пластинки, так и жидкой фазы. Благодаря электростатическому притяжению катионов раствора и избыточных электронов металла на границе раздела фаз возникает так называемый двойной электрический слой, который тормозит дальнейший переход ионов металла в жидкую фазу. Наконец, наступает момент, когда между раствором и металлической пластинкой устанавливается равновесие, которое можно выразить уравнением: Ме(тв)⇄Меn+ (p-p)+ne или с учетом гидратации ионов в растворе: Me+mH2O⇄Me(H2O)m n++ne Состояние этого равновесия зависит от природы металла, концентрации его ионов в растворе, от температуры и давления. 55 При погружении металла не в воду, а в раствор соли этого металла равновесие в соответствии с принципом Ле Шателье смещается влево и тем больше, чем выше концентрация ионов металла в растворе. Активные металлы, ионы которых обладают хорошей способностью переходить в раствор, будут в этом случае заряжаться отрицательно, хотя в меньшей степени, чем в чистой воде. Равновесие можно сместить вправо, если тем или иным способом удалять электроны из металла. Это приведет к растворению металлической пластинки. Наоборот, если к металлической пластинке подводить электроны извне, то на ней будет происходить осаждение ионов из раствора. При погружении металла в раствор на границе раздела фаз образуется двойной электрический слой. Разность потенциалов, возникающую между металлом и окружающей его жидкой фазой, называют электродным потенциалом. Этот потенциал является характеристикой окислительно-восстановительной способности металла в виде твердой фазы. У изолированного металлического атома (состояние одноатомного пара, возникающее при высоких температурах и высоких степенях разрежения) окислительно-восстановительные свойства характеризуются другой величиной, называемой ионизационным потенциалом. Ионизационный потенциал — это энергия, необходимая для отрыва электрона от изолированного атома. Абсолютное значение электродного потенциала нельзя измерить непосредственно. Вместе с тем не представляет труда измерение разности электродных потенциалов, которая возникает в системе, состоящей из двух пар металл - раствор. Такие пары называют полуэлементами. Условились определять электродные потенциалы металлов по отношению к так называемому стандартному водородному электроду, потенциал которого произвольно принят за ноль. Стандартный водородный электрод состоит из специально приготовленной платиновой пластинки, погруженной в раствор кислоты с концентрацией ионов водорода 1 моль/л и омываемой струёй газообразного водорода под давлением 105 Па, при температуре 25 °С. Ряд стандартных электродных потенциалов. Если пластинку металла, погруженную в раствор его соли с концентрацией ионов металла, равной 1 моль/л, соединить со стандартным водородным электродом, то получится гальванический элемент. Электродвижущая сила этого элемента (ЭДС), измеренная при 25 °С, и характеризует стандартный электродный потенциал металла, обозначаемый обычно как Е°. Стандартные потенциалы электродов, выступающих как восстановители по отношению к водороду, имеют знак “-”, а знак “+” имеют стандартные потенциалы электродов, являющихся окислителями.
- Тарасов и Янов были соседями по участкам в садоводческом товариществе. Приехав в начале дачного сезона на садовый участок, Тарасов обнаружил, что несколько листов шифера на крыше дома Янова сломаны и сгнили ступени дома.
- Какое из соединений является -оксипропионовой кислотой?
- Женщина, носительница рецессивного гена гемофилии, вышла замуж за здорового мужчину. Определите генотипы родителей, а у ожидаемого потомства ‒ соотношение генотипов и фенотипов.
- Объем реализованной продукции предприятия в отчетном году составил 21 млн руб., среднегодовая стоимость основных средств - 4,85 млн руб. В плановом году объем реализации увеличится на 20%, а среднегодовая стоимость - на 10%.
- После смерти гр-на Гуляева открылись два его завещания разного содержания, составленные у разных нотариусов, но в один день. Каким из них следует руководствоваться
- Напишите формулу мицеллы образовавшегося гидрозоля С при условии, что вещество А взято в избытке. Укажите знак заряда коллоидной частицы. Укажите электролит-коагулятор, обладающий меньшим порогом v А(изб.) В С Электролиткоагулятор А 1С 13 NaOH А1(ОН)3 Na2S04, KS03. СаС12
- Главы трех районных администраций субъекта Российской Федерации выступили с предложением предусмотреть в бюджете субъекта Российской Федерации на предстоящий год создание фонда поддержки горнодобывающей отрасли. В
- В общей долевой собственности ООО Альфа и ООО Бетта находилось нежилое здание. ООО Альфа владеет 1/2 в праве собственности на здание и ООО Бетта владеет 1/2. ООО Альфа реализовала свою долю ООО Сигма, нарушив право преимущественной покупки ООО Бетта.
- Какое имущество является выморочным и можно ли от него отказаться? Выморочное имущество - это наследственное имущество умершего, которое в предусмотренных законом случаях переходит в собственность РФ
- Для ряда веществ и материалов определить температуру и возможное время самовозгорания. Расчёт температуры самовозгорания провести двумя способами.
- На основании принципа Ле Шателье-Брауна предложите оптимальное изменение в системе давления и температуры для увеличения выхода продуктов реакции. Напишите выражение константы равновесия Кг. Реакции протекают с выделением \Н°„0. № в/п Уравнение реакции 27 NH.CI.^NH^ + HCI,,, >0
- Требуется сравнить численность Великобритании Австрии, Бельгии,
- Дегидратацией каких оксикислот можно получить непредельные кислоты?
- По данным о стоимости и движении основных производственных фондов, определить годовой размер амортизационных отчислений на плановый год по данным табл. 5. Таблица 5 Исходные данные Элементы основных фондов Стоимость ОФ на начало года, млн. руб. Ввод ОФ в плановом году, млн. руб.