Forum Chemicum

doktor

Czasem możecie Państwo spotkać się z zadaniem tego typu:

Zapisz wszystkie reakcje redoks, które zajdą samorzutnie dysponując wskazanymi substancjami i wartościami odpowiednich standardowych potencjałów redoks.
E (Cr2O7{2-}, H{+} / Cr{3+}, H2O) = +1,36 V
E(Fe{3+} / Fe{2+}) = +0,771 V
{w nawiasach klamrowych podany jest ładunek elektryczny}

Pokażę teraz jak się za to zabrać.

Przede wszystkim należy pamiętać, co oznaczają powyższe zapisy wartości potencjałów redoks. W nawiasie zawsze najpierw jest podana forma utleniona (czyli utleniacz), a później odpowiednia forma zredukowana (reduktor). W powyższych przykładach utleniaczami są anion dichromianowy (+ kation wodoru) i kation żelaza(III), natomiast reduktorami kation chromu(III) (+ woda) i kation żelaza(II). W sumie daje to cztery jony (ogólniej: substancje).

Naszym zadaniem jest tak dobrać utleniacz i reduktor, aby zechciały ze sobą zareagować. Reguła jest tu prosta: utleniacz należy wybrać z układu o wyższym potencjale, zaś reduktor z układu o potencjale niższym. Zatem utleniaczem będzie anion dichromianowy, a reduktorem kation żelaza(II). Układając równanie reakcji należy jeszcze pamiętać o uwzględnieniu wody i kationów wodorowych towarzyszących jonom chromu.

Cr2O7{2-} + H{+} + Fe{2+} → Cr{3+} + H2O + Fe{3+}

Aby uzgodnić powyższe równanie należy wykonać bilans elektronowy. Dwa atomu chromu przechodzą z +VI na +III stopień utlenienia, czyli pobierają łącznie 6 elektronów. Ponieważ jeden atom żelaza oddaje tylko jeden elektron, to znaczy, że musi ich być w sumie sześć. Następnie należy uzgodnić ilość atomów tlenu, wodoru i na koniec sprawdzić czy ładunek elektryczny po obu stronach równania jest taki sam {+24}. Końcowy wynik:

Cr2O7{2-} + 14 H{+} + 6 Fe{2+} → 2 Cr{3+} + 7 H2O + 6 Fe{3+}

Na koniec jeszcze jedna uwaga. Gdy podane są dwa układy redoks (tak jak w powyższym przykładzie), to możliwa jest tylko jedna samorzutna reakcja redoks. Mając do dyspozycji trzy układy redoks, możliwe będą już trzy samorzutne reakcje. Przy czterech układach – 6 reakcji samorzutnych itd.

Gość

Zapisz równania wszystkich samorzutnych reakcji biegncych z udziałem układów redoks, dla których podano standardowe potencjały redoks:
E(I2/2I{-}) = +0.53 V
E(Cl2/2Cl{-}) = +1.36 V
E(S/S{2-) = -0.51 V

1.) Cl2 + 2I{-} -> I2 + 2Cl{-}

2Cl + 2e ->2Cl{-} /1
2I{-} -> 2I + 2e / 1

2.) I2 + S{2-} ->S + 2I{-}

2I + 2e -> 2I{-}/1
S{2-} -> S + 2e/1

3.) Cl2 + S{2-} -> 2Cl{-} + S

S{2-} -> S + 2e/1
2Cl + 2e ->2Cl{-} /1

Panie doktorze o to chodzi w tym zadaniu?

Gość

Jest jeszcze więcej reakcji ?

Gość

Hmm mógłby pan dać jeszcze inne przykłady

doktor

Tajemniczy gość poprawnie wskazał reakcje biegnące samorzutnie. Jak widać jest to bardzo proste.

I jeszcze uwaga do "Kwiatuszka": zamiast pisać dwa kolejne posty w jednym temacie proszę korzystać z opcji "zmień" i edytować pierwszy post. Tak na przyszłość...