Определите направление и полноту протекания реакций между парами MnO4-/Mn+2 (Е°=1,51 В) и Cr2O7-2/2Cr+3 (Е°=1,31 В) при рН = 1 и рН = 7.
136
147
Ответы на вопрос:
Е =Еº + 0,059 /z ∙ lg C
MnO4- + 8Н+ + 5ē ⇆ Mn+2 + 4Н2О , Е°=1,51 В
Е MnO4-/Mn+2 = Еº + 0,059 /5 ∙ lg ( [MnO4-]∙[Н+]^8/[Mn+2] )
Cr2O7-2 + 14Н+ + 6ē ⇆ 2Cr+3 + 7Н2О , Е°=1,31 В
Е Cr2O7-2/2Cr+3 = Еº + 0,059 /6 ∙ lg ( [Cr2O7-2]∙[Н+]^14/[Cr+3]²)
При рН=1 [Н+]=0,1М. При прочих станд. конц-ях (1М):
Е MnO4-/Mn+2 = 1,51 + 0,059 /5 ∙ lg (0,1^8) = 1,42 В
Е Cr2O7-2/2Cr+3 = 1,31 + 0,059 /6 ∙ lg (0,1^14) = 1,17 В
Е MnO4-/Mn+2 > Е Cr2O7-2/2Cr+3 , поэтому MnO4- восстанавливается, а Cr+3 окисляется,
ΔЕ (рН=1) = 1,42 – 1,17 = 0,25 В
lgK = z ∙ ΔЕ°/0,059 = 5 ∙ 6 ∙ 0,25/0,059 = 127,1
К (рН=1) =10^127,1 - очень высока, поэтому при рН=1 реакция необратимо протекает в направлении восстановления MnO4- до Mn+2 и окисления Cr+3 до Cr2O7-2.
При рН=7 [Н+]=10^-7М. При прочих станд. конц-ях (1М):
Е MnO4-/Mn+2 = 1,51 + 0,059 /5 ∙ lg ((10^-7)^8) = 0,354 В
Е Cr2O7-2/2Cr+3 = 1,31 + 0,059 /6 ∙ lg ((10^-7)^14) = 0,346 В
Е MnO4-/Mn+2 > Е Cr2O7-2/2Cr+3 , поэтому MnO4- восстанавливается, а Cr+3 окисляется,
ΔЕ (рН=7) = 0,354 – 0,346 = 0,008 В
lgK = z ∙ ΔЕ°/0,059 = 5 ∙ 6 ∙ 0,008/0,059 = 4,07
К (рН=1) =10^4,07 - реакция протекает в том же направлении, но обратимо (неполно).
NB: если считать Е с точностью до 0,01 В, то при рН=7 оба потенциала равны 0,35 В, ΔЕ=0,00 и К=10°=1 - система в равновесии, нет преимущественного направления реакции (скорость прямой = скорости обратной)
MnO4- + 8Н+ + 5ē ⇆ Mn+2 + 4Н2О , Е°=1,51 В
Е MnO4-/Mn+2 = Еº + 0,059 /5 ∙ lg ( [MnO4-]∙[Н+]^8/[Mn+2] )
Cr2O7-2 + 14Н+ + 6ē ⇆ 2Cr+3 + 7Н2О , Е°=1,31 В
Е Cr2O7-2/2Cr+3 = Еº + 0,059 /6 ∙ lg ( [Cr2O7-2]∙[Н+]^14/[Cr+3]²)
При рН=1 [Н+]=0,1М. При прочих станд. конц-ях (1М):
Е MnO4-/Mn+2 = 1,51 + 0,059 /5 ∙ lg (0,1^8) = 1,42 В
Е Cr2O7-2/2Cr+3 = 1,31 + 0,059 /6 ∙ lg (0,1^14) = 1,17 В
Е MnO4-/Mn+2 > Е Cr2O7-2/2Cr+3 , поэтому MnO4- восстанавливается, а Cr+3 окисляется,
ΔЕ (рН=1) = 1,42 – 1,17 = 0,25 В
lgK = z ∙ ΔЕ°/0,059 = 5 ∙ 6 ∙ 0,25/0,059 = 127,1
К (рН=1) =10^127,1 - очень высока, поэтому при рН=1 реакция необратимо протекает в направлении восстановления MnO4- до Mn+2 и окисления Cr+3 до Cr2O7-2.
При рН=7 [Н+]=10^-7М. При прочих станд. конц-ях (1М):
Е MnO4-/Mn+2 = 1,51 + 0,059 /5 ∙ lg ((10^-7)^8) = 0,354 В
Е Cr2O7-2/2Cr+3 = 1,31 + 0,059 /6 ∙ lg ((10^-7)^14) = 0,346 В
Е MnO4-/Mn+2 > Е Cr2O7-2/2Cr+3 , поэтому MnO4- восстанавливается, а Cr+3 окисляется,
ΔЕ (рН=7) = 0,354 – 0,346 = 0,008 В
lgK = z ∙ ΔЕ°/0,059 = 5 ∙ 6 ∙ 0,008/0,059 = 4,07
К (рН=1) =10^4,07 - реакция протекает в том же направлении, но обратимо (неполно).
NB: если считать Е с точностью до 0,01 В, то при рН=7 оба потенциала равны 0,35 В, ΔЕ=0,00 и К=10°=1 - система в равновесии, нет преимущественного направления реакции (скорость прямой = скорости обратной)
Реши свою проблему, спроси otvet5GPT
-
Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос -
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах -
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно
Популярно: Другие предметы
-
можплуйсто!!!!!!!!!! Тесты по физре. Тесты в файле...
hlagga13.04.2023 08:13 -
Как отмыть ручку с белой кожи на кровати?...
AliceandCat27.11.2020 13:05 -
По данному изображению выполните 3 вида детали...
Olesya150224.12.2020 05:36 -
Aleksandr Sergeevichning familiyasi...
ксения136117.06.2020 11:31 -
Постройте малый вводный септаккорд и уменьшённый вводный септаккорд от...
Eddyp24.10.2021 23:43 -
Описание редкой книги...
Dasharozzz32121.10.2020 19:13 -
Сухим зернистым материалом, имеющим насыпную плотность 500 кг/м3 и плотность...
Милана07080003.06.2020 07:19 -
Объём воды для варки несливным в два раза меньше чем при сливном правда...
SonyaPlaystation11.08.2022 23:25 -
Великие умы данного сервиса мне понять, что это за при верхняя часть откручивается...
comeback9205.05.2020 17:05 -
Потрібно відповісти на Питання в таблички в столбікі 1...
adri12101.06.2022 10:03
Есть вопросы?
-
Как otvet5GPT работает?
otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса. -
Сколько это стоит?
Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны. -
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?
Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое! -
В чем отличия от ChatGPT?
otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.