Определение направления самопроизвольного протекания реакций

Задача 672.

Указать, в каком направлении могут самопроизвольно протекать следующие реакции:

а) H₂O₂ + HOCl = HCl + O₂ + H₂O;

б) 2HIO₃ + 5H₂O₂ = I₂ + 5O₂ + 6H₂O;
в) I₂ + 5H₂O₂ = 2HIO₃ + 4H₂O.

Решение:
а) H₂O₂ + HOCl = HCl + O₂ + H₂O
Составляем уравнения электронного баланса:

2О^-1 — 2е = 2О⁰   Е₁ = +0,68 В;
Cl⁺¹ + 2e = Cl^-1  E₂ = +1,5 B.

Из уравнений реакций электронного баланса следует, что Е₁ < E₂, поэтому реакция самопроизвольно протекает слева направо, в сторону прямой реакции.

б) 2HIO₃ + 5H₂O₂ = I₂ + 5O₂ + 6H₂O
Составляем уравнения электронного баланса:

5|10|2О^-1 — 2е = 2О⁰   Е₁ = +0,68 В;
1|  2|2I⁺⁵ +10e = 2I⁰   E₂ = +1,19 B.

Видео:Решение задач по уравнениям последовательно протекающих реакций. 11 класс.Скачать

 Из уравнений реакций электронного баланса следует, что Е₁ < E₂, поэтому реакция самопроизвольно протекает слева направо, в сторону прямой реакции.

в) I₂ + 5H₂O₂ = 2HIO₃ + 4H₂O
Составляем уравнения электронного баланса:

1|  2|2I⁰  -10e = 2I⁺⁵  E₁ = +1,19 B;
5|10|2O^-1 -2e = 2O^-2   E₂ = +1,77 B.

Из уравнений реакций электронного баланса следует, что Е₁ < E₂, поэтому реакция самопроизвольно протекает слева направо, в сторону прямой реакции.

 Ответ: все реакции протекают в прямом направлении.

Задача 673. 
Какие из приведенных ниже реакций могут протекать самопроизвольно?
а) H₃PO₄ + 2HI = H₃PO₃ + I₂ + H₂O;
б) H₃PO₃ + SnCl₂ + H₂O = 2HCl + Sn + H₃PO₄;
в) H₃PO₃ + 2AgNO₃ + H₂O = 2Ag + 2HNO₃ + H₃PO₄;
г) H₃PO₃ + Pb(NO₃)₂ + H₂O = Pb + 2HNO₃ + H₃PO₄.
Решение:
а) H₃PO₄ + 2HI = H₃PO₃ + I₂ + H₂O
Составляем уравнения электронного баланса:

Из уравнений электронного баланса следует, что  ₁ > ₂, поэтому процесс не может самопроизвольно протекать в стандартных условиях. 

б) H₃PO₃ + SnCl₂ + H₂O = 2HCl + Sn + H₃PO₄
Составляем уравнения электронного баланса:

Из уравнений электронного баланса следует, что ₁ < ₂, поэтому процесс может само-произвольно протекать в стандартных условиях. 

в) H₃PO₃ + 2AgNO₃ + H₂O = 2Ag + 2HNO₃ + H₃PO₄
Составляем уравнения электронного баланса:

Из уравнений электронного баланса следует, что ₁ < ₂, поэтому процесс может самопроизвольно протекать в стандартных условиях. 

г) H₃PO₃ + Pb(NO₃)₂ + H₂O = Pb + 2HNO₃ + H₃PO₄
Составляем уравнения электронного баланса:

Из уравнений электронного баланса следует, что ₁ < ₂, поэтому процесс может самопроизвольно протекать в стандартных условиях. 

Ответ: б); в); г).

Задача 674. 
Можно ли в водном растворе восстановить соль железа(III) до соли железа (II): а) бромидом калия; 6) йодидом калия?
Решение:
а) Составляем уравнения электронного баланса:

Из уравнений электронного баланса следует, что  ₁ < ₂, поэтому процесс может самопроизвольно протекать в стандартных условиях. 

б) Составляем уравнения электронного баланса:

Из уравнений электронного баланса следует, что  ₁ > ₂, поэтому процесс не может самопроизвольно протекать в стандартных условиях. 

Ответ: а).