回答:
这两种反应都是自发的。
说明:
你实际上正在处理两个氧化还原反应,这意味着你可以通过查看它来轻松找出哪一个(如果有的话)是自发的 标准还原电位 对于半反应。
采取第一反应
#Cl_(2(g))+ 2Br _((aq))^( - ) - > Br_(2(1))+ 2Cl _((aq))^( - )#
该 标准还原电位 对于半反应是
#Br_(2(l))+ 2e ^( - )rightleftharpoons 2Br _((aq))^( - )#, #E ^ @ =“+1.09 V”#
#Cl_(2(g))+ 2e ^( - )rightleftharpoons 2Cl _((aq))^( - )#, #E ^ @ =“+ 1.36 V”#
为了使反应发生,你需要氯气 氧化 溴化物阴离子为液态溴,并在此过程中还原为氯阴离子。
由于氯有一种 更积极 #E ^ @# 价值,它不仅仅是做到这一点。这意味着第一次平衡反应实际上会转移到 剩下,第二次均衡反应将转移到 对.
因此,整个反应的标准细胞潜力将是
#E_“cell”^ @ = E_“阴极”^ @ + E_“阳极”^ @#
#E_“cell”^ @ =“1.36 V”+ underbrace(( - “1.09 V”))_(颜色(蓝色)(“因为平衡向左移动!”))=“+ 0.27 V”#
细胞的自发性由等式给出
#DeltaG ^ @ = -nF * E_“cell”^ @#,哪里
#N# - 反应中交换的电子数;
#F# - 法拉第的常数.
这基本上告诉你,为了细胞反应 自发, #DeltaG ^ @# 一定是 负,这意味着 #E_ “细胞” ^ @# 一定是 正.
由于这是第一反应的情况,确实如此 自发.
相同的方法可用于第二反应。
#Br_(2(l))+ 2I _((aq))^( - ) - > I_(2(aq))+ 2Br _((aq))^( - )#
再次使用标准电极电位
#I_(2(s))+ 2e ^( - )rightleftharpoons 2I _((aq))^( - )#, #E ^ @ =“+0.54 V”#
#Br_(2(l))+ 2e ^( - )rightleftharpoons 2Br _((aq))^( - )#, #E ^ @ =“+1.09 V”#
这一次,你需要溴 氧化 碘化物阴离子为碘,并在此过程中减少。该 更积极 #E ^ @# 溴的减少半反应的价值证实了这是将要发生的事情。
第一个均衡将再次转向 剩下,和第二个均衡 对。这意味着你有
#E_“cell”^ @ = E_“阴极”^ @ + E_“阳极”^ @#
#E_“cell”^ @ =“+1.09 V”+ underbrace(( - “0.54 V”))_(颜色(蓝色)(“因为均衡向左移动!”))=“+ 0.55 V”#
再说一次 正 #E_ “细胞” ^ @# 暗示一个 负 #DeltaG ^ @#,因此一个 自发反应.