odpoveď:
Obe tieto reakcie sú spontánne.
vysvetlenie:
V skutočnosti sa zaoberáte dvoma redoxnými reakciami, čo znamená, že môžete ľahko zistiť, ktorý z nich, ak vôbec nejaký, je spontánny pri pohľade na štandardné redukčné potenciály pre polovičné reakcie.
Urobte prvú reakciu
(Cl) (2 (g)) + 2Br ((aq)) (+) -> Br_ (2 (l)) + 2C1 ((aq)) (-) #
štandardné redukčné potenciály pre polovičné reakcie sú
#Br_ (2 (l)) + 2e ^ (-) pravotočivé polia 2Br _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1,09 V" #
#Cl_ (2 (g)) + 2e ^ (-) pravotočivé polôčky 2Cl _ ((aq)) (-) #, # E ^ @ = "+1,36 V" #
Aby reakcia prebiehala, potrebujete chlór okysličovať bromidový anión na kvapalný bróm a v procese sa redukuje na chloridový anión.
Pretože chlór má a pozitívnejšie #E ^ @ # hodnotu, bude to viac ako len to, čo sa dá urobiť. To znamená, že prvá rovnovážna reakcia sa skutočne presunie na ľavýa druhá rovnovážna reakcia sa presunie na správny.
Takto bude štandardný bunkový potenciál pre celkovú reakciu
#E_ "bunka" ^ @ = E_ "katóda" ^ @ + E_ "anóda" ^ @ #
#E_ "bunka" ^ @ = "1.36 V" + podproces ((- "1.09 V")) _ (farba (modrá) ("pretože rovnováha sa pohybuje doľava!")) = "+0.27 V" #
Spontánnosť bunky je daná rovnicou
# DeltaG ^ @ = -nF * E_ "bunka" ^ @ #, kde
# N # - počet elektrónov vymenených v reakcii;
# F # - Faradayova konštanta.
To vám v podstate povie, že aby bola bunková reakcia spontánny, #DeltaG ^ @ # musí byť negatívny, čo znamená, že #E_ "bunka" ^ @ # musí byť pozitívne.
Keďže ide o prvú reakciu, je to naozaj spontánny.
Rovnaký prístup môže byť použitý pre druhú reakciu.
#Br_ (2 (l)) + 2I _ ((aq)) (-) -> I_ (2 (aq)) + 2Br _ ((aq)) ^ (-) #
Opäť použite štandardné elektródové potenciály
#I_ (2 (s)) + 2e ^ (-) pravotočivé polia 2I _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+0,54 V" #
#Br_ (2 (l)) + 2e ^ (-) pravotočivé polia 2Br _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1,09 V" #
Tentokrát budete potrebovať bróm okysličovať jodidový anión na jód a v procese sa redukuje. pozitívnejšie #E ^ @ # hodnota redukcie polovičnej reakcie brómu potvrdzuje, že sa to stane.
Prvá rovnováha sa opäť presunie na ľavýa druhá rovnováha správny, To znamená, že máte
#E_ "bunka" ^ @ = E_ "katóda" ^ @ + E_ "anóda" ^ @ #
#E_ "bunka" ^ @ = "+1,09 V" + podproces ((- "0,54 V")) _ (farba (modrá) ("pretože rovnováha sa posúva doľava!")) = "+0,55 V" #
Opäť, a pozitívne #E_ "bunka" ^ @ # znamená a negatívny #DeltaG ^ @ #, a teda a spontánna reakcia.
