Окисление и восстановление ионов водными растворами кислот, солей

Задача 680.

Водный раствор Н₂S обладает восстановительными свойствами. Какие из перечисленных ионов можно восстановить этим раствором:

а) Ее³⁺ до Fe²⁺; б) Cu²⁺ до Сu⁺; в) Sn⁴⁺ до Sn²⁺?

Решение:
Запишем уравнения электронного баланса электрохимических систем участвующих в реакциях:
а) Ее³⁺ до Fe2⁺

Поскольку ₁⁰ < ₂⁰, то окислителем будут служить ион железа Fe³⁺, а восстановителем ион серы S^2-; рассматриваемая реакция будет протекать слева направо, поэтому процесс может самопроизвольно протекать в стандартных условиях.

б) Cu²⁺ до Сu⁺

Поскольку ₁⁰ > ₂⁰, то окислителем будет служить ион S^2-, а восстановителем ион Cu²⁺; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно протекать в стандартных условиях.

в) Sn⁴⁺ до Sn²⁺

Поскольку ₁⁰ > ₂⁰, то окислителем будет служить ион S^2-, а восстановителем ион Sn⁴⁺; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно протекать в стандартных условиях.

Ответ: а).

Задача 681.
Бромная вода (раствор брома в воде) — часто используемый в лабораторной практике окислитель. Какие из перечисленных ионов можно окислить бромной водой:
а) Fe²⁺ до Ее³⁺; б) Cu⁺ до Cu²⁺; в) Мп²⁺ до MnO₄^—; г) Sn²⁺ до Sn⁴⁺?

Решение:
Запишем уравнения электронного баланса электрохимических систем участвующих в реакциях:

а) Fe²⁺ до Ее³⁺

Поскольку ₁⁰ > ₂⁰, то окислителем будут служить бром, а восстановителем ион железа Fe²⁺; рассматриваемая реакция будет протекать слева направо, поэтому процесс может самопроизвольно протекать в стандартных условиях.

б) Cu⁺ до Cu²⁺

Поскольку ₁⁰ < ₂⁰, то окислителем будут служить бром, а восстановителем ион Cu⁺; рассматриваемая реакция будет протекать слева направо, поэтому процесс может самопроизвольно протекать в стандартных условиях.

в) Мп²⁺ до MnO₄^—

Поскольку ₁⁰ > ₂⁰, то окислителем будет служить ион марганца Mn²⁺, а восстановителем бром; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно протекать в стандартных условиях.

г) Sn²⁺ до Sn⁴⁺

Поскольку ₁⁰ < ₂⁰, то окислителем будут служить бром, а восстановителем ион Sn²⁺; рассматриваемая реакция будет протекать слева направо, поэтому процесс может самопроизвольно протекать в стандартных условиях.

Ответ: а); б); г).

Задача 682.
На раствор сульфата меди (II) действуют хлоридом калия или иодидом калия. В каких случаях медь (II) будет восстанавливаться до меди (I): а) в обоих случаях; б) при взаимодействии КСI; в) при взаимодействии с КI; г) ни в одном из случаев?
Решение:
Запишем уравнения электронного баланса электрохимических систем участвующих в реакциях:
а) На раствор сульфата меди (II) действуют хлоридом калия:

Поскольку ₁⁰ > ₂⁰, то окислителем будет служить ион хлора Cl^—, а восстановителем ион Cu²⁺; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно протекать в стандартных условиях.

б) На раствор сульфата меди (II) действуют иодидом калия

Поскольку ₁⁰ < ₂⁰, то окислителем будет служить ион йода I^—, а восстановителем ион Cu²⁺; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево, поэтому процесс не может самопроизвольно протекать в стандартных условиях. Однако данная реакция легко протекает, и при этом образуется осадок CuI. Малорастворимое соединение CuI резко снижает концентрацию ионов Cu²⁺ (произведение растворимости CuI равно 1,1 ^. 10^-12 ) в растворе. Подставляя значение произведения растворимости в уравнение Нернста, рассчитаем стандартный потенциал новой пары Сu/CuI, получим: