Окислительно-восстановительные реакции. Бахметьева Л.М - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

a(SeO
4
2–
) = 10 моль/л; a(H
2
SeO
3
) = 10
–4
моль/л; a(H
+
) = 20 моль/л; a(Au
3+
) =
10
–5
моль/л.
Решение. Запишем уравнение в ионно-молекулярном виде:
2Au + 3 SeO
4
2–
+ 12H
+
= 2Au
3+
+ 3H
2
SeO
3
+ 3H
2
O
Выпишем из справочника стандартные электродные потенциалы, характе-
ризующие соответствующие электродные процессы:
Au
3+
+ 3e = Au E° = 1.50 в
SeO
4
2–
+ 4H
+
+ 2e = H
2
SeO
3
+ H
2
O E° = 1.15 в.
Так как электродный потенциал предполагаемой системы окислителя
(SeO
4
2–
→ H
2
SeO
3
) меньше электродного потенциала предполагаемой сис-
темы восстановителя (Au
3+
→ Au) (ΔЕ
о
= 1.15 – 1.50 = – 0.35<0), то рас-
сматриваемая реакция не может идти самопроизвольно при стандартных
условиях.
Для того, чтобы оценить возможность осуществления процесса в
предложенных экспериментальных условиях, необходимо рассчитать
электродный потенциал по уравнению Нернста:
4
4
2
4
2
4
/
23
4
23
10
5
33
/
0
0
0.059 0.059 10 (20)
lg 1.15 lg
22
0.059
1.15 lg1.6 10 1.15 0.30 1.45( )
2
0.059 0.059
lg 1.5 lg10 1.5 0.1 1.4( )
33
SeO H
SeO H SeO
HSeO
Au Au Au
aa
EE
a
â
EE a
−+
−
−
−
++
⋅
⋅
=+ = +
=+ ⋅≈+≈
=+ =+ ≈−≈
10
â
=
Видно, что в реальных экспериментальных условиях электродный по-
тенциал предполагаемой электрохимической системы окислителя (SeO
4
2–
→H
2
SeO
3
) превышает электродный потенциал системы восстановителя
(Au
3+
→Au). Следовательно, реакция может самопроизвольно протекать в
прямом направлении. Этот вывод соответствует экспериментально наблю-
даемому: разбавленная селеновая кислота не окисляет золото, в то время
как реакция глубоко протекает при использовании концентрированной се-
леновой кислоты.
5. Диаграммы Латимера
24
Для оценки термодинамической устойчивости в водном растворе ве-
ществ, содержащих атомы элемента в разных степенях окисления, удобно
использовать диаграммы Латимера. Чтобы понять принцип составления и
практического использования такой диаграммы, построим диаграмму Ла-
тимера для железа в кислой среде. Выпишем из таблицы стандартных
окислительно-восстановительных потенциалов (Приложение) полуреакции

Страницы