以下哪些反应是自发的? (i)Cl_2 + 2Br ^( - ) - > Br_2 + 2Cl ^( - )(ii)Br_2 + 2I ^( - ) - > I_2 + 2Br ^( - )

以下哪些反应是自发的? (i)Cl_2 + 2Br ^( - ) - > Br_2 + 2Cl ^( - )(ii)Br_2 + 2I ^( - ) - > I_2 + 2Br ^( - )
Anonim

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 .

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 ,这意味着 #E_ “细胞” ^ @# 一定是 .

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 。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 #DeltaG ^ @#,因此一个 自发反应.