Окислительно-восстановительные реакции. Бахметьева Л.М - 33 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

2. pH = 7 (нейтральная среда), следовательно, [H
+
] = 10
–7
моль/л.
8
MnO H
78
4
2
MnO ,H / Mn
4
2
Mn
ClO ,H / Cl
3
0
aa
0.059 0.059
E E lg 1.51 lg(10 )
5a 5
1.51 0.67 0.84(в);E 1.10(в).
−+
−
−+ +
+
−+ −
⋅
=+ = +
=− = =
=
Видно, что с уменьшением кислотности уменьшается окислительная
способность электрохимической системы. Однако степень этого изменения
различна, что приводит в конечном счете к изменению электродвижущих
сил окислительно-восстановительных реакций с изменением pH и к сме-
щению химического равновесия либо в прямом, либо в обратном направ-
лении. Подтвердим сказанное на примере взаимодействия:
6Mn
2+
+ 5ClO
3
–
+ 9H
2
O = 6MnO
4
–
+ 5Cl
–
+ 18H
+
1. pH = 0. Так как E(ClO
3
–
,H
+
/Cl
–
) < E(MnO
4
–
,H
+
/Mn
2+
) (см. расчеты,
приведенные выше), то реакция не идет в прямом направлении. Следова-
тельно, в кислой среде в стандартных условиях невозможно окислить с
помощью хлорат-иона Mn
2+
до MnO
4
–
.
2. pH = 7. E(ClO
3
–
,H
+
/Cl
–
) >> E(MnO
4
–
,H
+
/Mn
2+
), следовательно, реак-
ция идет в прямом направлении. Таким образом, в нейтральной среде с
термодинамической точки зрения можно окислить соединения марганца
(II) до перманганат-иона с помощью хлорат-иона.
Приведенные примеры показывают, что для осуществления заданной
окислительно-восстановительной реакции и более глубокого ее протекания
необходима определенная кислотность раствора. Выбор среды (кислой или
щелочной) можно сделать путем сравнения стандартной ЭДС реакций в
кислой и щелочной средах. Оптимальной является та, в которой достигает-
ся большее значение ЭДС. Обратимся к примеру:
В какой среде (кислой или щелочной) следует осуществить процессы?
1.
Re + H
2
O
2
→ ReO
4
–
+ H
2
O
2.
Re + SeO
4
2–
→ ReO
4
–
+ SeO
3
2–
3.
Bi(III) + Sn(II) → Bi + Sn(IV)
4.
ClO
3
–
+ SO
3
2–
→ Cl
–
+ SO
4
2–
Решение. Из таблицы (Приложение) необходимо выписать стандарт-
ные электродные потенциалы, характеризующие электродные процессы,
соответственно, в кислой и щелочной среде, и рассчитать для каждой ЭДС
реакции. Результаты решения сведены в общую таблицу (табл. 1).
Из данных таблицы следует, что реакции 1, 3, 4 лучше проводить в
щелочной среде, реакцию 2 – в кислой среде.
33

Страницы