次の反応のどれが自然発生的ですか? (i)Cl_2 + 2Br ^( - ) - > Br_2 + 2Cl ^( - )(ii)Br_2 + 2I ^( - ) - > I_2 + 2Br ^( - )

次の反応のどれが自然発生的ですか? (i)Cl_2 + 2Br ^( - ) - > Br_2 + 2Cl ^( - )(ii)Br_2 + 2I ^( - ) - > I_2 + 2Br ^( - )
Anonim

回答:

これらの反応は両方とも自然発生的です。

説明:

あなたは実際に2つの酸化還元反応を扱っています。 標準還元電位 半反応のため。

最初の反応をしなさい

#Cl_(2(g))+ 2Br _((aq))^( - ) - > Br_(2(l))+ 2Cl _((aq))^( - )#

の 標準還元電位 半反応は

#Br_(2(l))+ 2e ^( - )右寄り2 Br _((aq))^( - )#, #E ^ @ = "+ 1.09 V"#

#Cl_(2(g))+ 2e ^( - )右har 2Cl _((aq))^( - )#, #E ^ @ = "+1.36 V"#

反応が起こるためには、塩素が必要です。 酸化する 臭化物アニオンを液体ブロムに変換し、その過程で塩化物アニオンに還元する。

塩素は もっとポジティブ #E ^ @# 値、それはちょうどそれをすることのcpable以上になります。これは、最初の平衡反応が実際には 2番目の平衡反応は .

反応全体の標準セルポテンシャルは、

#E_ "セル" ^ @ = E_ "陰極" ^ @ + E_ "陽極" ^ @#

#E_ "セル" ^ @ = "1.36 V" +アンダーブレース(( - "1.09 V"))_(色(青)( "均衡は左に動くので!"))= "+ 0.27 V"#

細胞の自発性は、次式で与えられます。

#DeltaG ^ @ = -nF * E_ "cell" ^ @#どこで

#n# - 反応中に交換された電子の数。

#F# - ファラデー定数.

これは基本的に、細胞の反応が 自発, #DeltaG ^ @# でなければなりません これは、 #E_ "セル" ^ @# でなければなりません ポジティブ.

これが最初の反応の場合であるので、それは確かに 自発.

同じアプローチを第二の反応に使用することができる。

#Br_(2(l))+ 2I _((aq))^( - ) - > I_(2(aq))+ 2Br _((aq))^( - )#

もう一度、標準電極電位を使用してください

#I_(2(s))+ 2e ^( - )右har 2I _((aq))^( - )#, #E ^ @ = "+ 0.54 V"#

#Br_(2(l))+ 2e ^( - )右寄り2 Br _((aq))^( - )#, #E ^ @ = "+ 1.09 V"#

今回は、臭素が必要です 酸化する ヨウ化物アニオンをヨウ素にし、その過程で還元する。の もっとポジティブ #E ^ @# 臭素の還元半反応の値は、これが起こることであることを確認します。

最初の均衡は再び と第二の均衡 。これはあなたが持っていることを意味します

#E_ "セル" ^ @ = E_ "陰極" ^ @ + E_ "陽極" ^ @#

#E_ "セル" ^ @ = "+1.09 V" +アンダーブレース(( - "0.54 V"))_(色(青)( "平衡が左にシフトするので!"))= "+0.55 V"#

また、 ポジティブ #E_ "セル" ^ @# を意味する #DeltaG ^ @#そしてそれ故に 自然反応.