Направление окислительно-восстановительных процессов

Пример

В кислый раствор, содержащий смесь солей КСl, КВr и KJ, добавлено достаточное количество КNO₂. Записать редоксицепи, выражающие взаимодействие иона NO по отдельности с галогенид–ионом. Сопоставлением электродных потен­циалов установить, какой из галогенид–ионов будет окисляться до свободного состояния, а какие не будут. Для окисляющегося галогенид-иона написать молекулярные уравнения реакций.

Решение:

а) редоксицепь: NO //2Cl^–/Cl₂

E= φ(окисл)–φ(вос-ля)

φ(2Сl^–/Сl₂)=+1,4 В

φ(NO +2Н⁺/NO+Н₂О)=+1,2 В

E=1,2 В – 1,4 В = – 0,2 В

(ЭДС< 0, реакция не может протекать при н.у.)

б) редоксицепь: NO + 2H⁺,NO + H₂O//2Br^– /Br₂

E= φ(окисл)–φ (вос-ля)

φ(2Br^– /Br₂)=+1,09 В

φ(NO + 2H⁺/NO + H₂O)=+1,2 В

E= 1,2 В – 1,09 В = 0,11 В > 0

в) редоксицепь: NO + 2H⁺,NO + H₂O//2J,J₂

E= φ(окисл)–φ(вос-ля)

φ(2J/J₂)= 0,53 В

φ(NO + 2H⁺/NO + H₂O)=+1,2 В

E= 1,2 В – 0,53 В = 0,67 В

Протекает тот процесс, ЭДС которого больше нуля т.е. окисление КJ и КBr.

Уравнение реакции:

2КJ+2KNO₂+4HCl 2NO +2H₂O+J₂+4KCl

NO + 2H+–1e– NO+H2O
2J– – 2 e– J2

2NO +4H⁺ +2 J^– 2NO + 2H₂O + J₂

С КBr процесс аналогичен.

Задачи

111. В какую сторону пойдет реакция:

2KJ + PbO₂ + 2HgSO₄ = J₂ + H₂SO₄ + PbSO₄ + 2H₂O

112. Определить, может ли ион Fe³⁺ окислить ион Cl^–, Br^–, J^–, если учесть, что ион Fe³⁺ восстанавливается до Fe²⁺ ?

113. Определить, будет ли протекать реакция при взаимодействии 1М раствора FeSO₄ и HgSO₄ по схеме:

2FeSO₄ + 2HgSO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + Hg₂SO₄

114. Перманганат калия можно получить окислением манганата хлором K₂MnO₄ + Cl₂ = KMnO₄ + 2KCl. Можно ли вместо хлора использовать Br₂ или J₂?

115. Определить, может ли KMnO₄ окислить NaJ в кислой среде?

116. Определить, будет ли MnO₂ в кислом растворе окислять NaBr?

117. Может ли FeSO₄ окисляться в Fe₂(SO₄)₃ газообразным кислородом в кислой среде?

118. Сравните восстановительную способность Ca, Zn, Co, Cu по отношению к Cl₂.

119. Определить, может ли оксид германия(IV) окислить Mn(NO₃)₂ в кислом растворе?

120. Определить, может ли KMnO₄ окислить в кислой среде хлорид олова(II), если концентрация их раствора равна 1 моль/л.

121. Окислится ли в кислой среде ион Cr³⁺ в Cr₂O анионом NO с восстановлением последнего до NO.

122. Какой окислитель Br₂, H₂O₂ или HNO₃ можно использовать в процессе: CrCl₃ ® H₂Cr₂O₇ ?

123. Какой окислитель Cl₂, Br₂ или J₂ можно использовать в процессе Fe²⁺ ® Fe³⁺

124. Какой окислитель H₂O₂, PbO₂ или K₂Cr₂O₇ можно использовать в процессе: MnSO₄ ® H₂MnO₄ ?

125. Какой окислитель Br₂ или HNO₃ можно использовать в процессе: H₂SO₃ ® H₂SO₄

126. Какой окислитель HClO, J₂, или KMnO₄ можно использовать в процессе: H₂SeO₃ ® H₂SeO₄ ?

127. Определите направление протекания реакции, имея в виду, что активности окисленной и восстановленной форм равны:

Cu₂Cl₂ + SnCl₄ Û SnCl₂ + 2CuCl₂

128. Определите направление протекания реакции, имея в виду, что активности окисленной и восстановленной форм равны:

Na₂SO₃ + J₂ + H₂O Û Na₂SO₄ + 2HJ ?

129. Определите направление протекания реакции, имея в виду, что активности окисленной и восстановленной форм равны:

2MnSO₄+5Fe₂(SO₄)₃+K₂SO₄+8H₂OÛ2KMnO₄+10FeSO₄ +8H₂SO₄?

130. Определите направление протекания реакции, имея в виду, что активности окисленной и восстановленной форм равны:

2Fe(OH)₂ + Br₂ + 2H₂O Û 2Fe(OH)₃ + 2HBr ?

131. Определите направление протекания реакции, имея в виду, что активности окисленной и восстановленной форм равны:

HgO + Pb Û PbO + Hg ?

132. Определите направление протекания реакции, имея в виду, что активности окисленной и восстановленной форм равны:

Pb+Hg₂SO₄Û2Hg+PbSO₄

133. Определите направление реакции при 25°C

2Fe(OH)₂ + Br₂ + 2H₂O Û 2Fe(OH)₃ + 2HBr,

если для системы Fe²⁺, Fe³⁺ a_ок : а_восст = 10^–6, а для системы 2Br^–, Br₂ а_ок : а_восст=10^–5

134. Определите направление реакции:

Cu₂Cl₂+SnCl₄ Û 2CuCl₂+SnCl₂

при с(Cu⁺) = 0,002 моль/л; с(Cu²⁺) = 0,2 моль/л; с(Sn²⁺) = 0,003 моль/л; с(Sn⁴⁺) = 0,03 моль/л?

135. Будет ли окислять KMnO₄ ионы Br^– при а(Н⁺)=10^–3 моль/л; а(MnО²⁺)=а(MnO )=1 моль/л.