5. Установите, в каком направлении возможно самопроизвольное протекание реакции

2NaCl + Fe₂(SO₄)₃ = 2FeSO₄ + Cl₂ + Na₂SO₄

1) Cl₂+2e=2Cl^- φ⁰=1,36В

2) Fe³⁺+e= Fe²⁺ φ⁰=0,77В

а) слева направо б) справа налево в) обратима

→ ← ↔

Решение:

Если ∆φ ^о >0, то протекает прямая реакция, т.е. слева направо (→)

Если ∆φ ^о < 0, то протекает обратная реакция, т.е. справа налево (←)

∆φ ^о = φ ^о_{окислителя} - φ ^о _{восстановителя,}

Окислитель --- Fe₂(SO₄)_{3 ,}т.к. Fe³⁺ переходит в Fe²⁺ ;

Восстановитель – NaCl ,т.к. Cl^- переходит в Cl⁰

∆φ ^о = 0,77 – 1,36 = - 0,59< 0 ,т.е ответ: б) справа налево

6. Вычислите константу равновесия системы:

2CoCl₃=2CoCl₂+Cl₂

а) 2 б) 1·10¹⁶ в) 2·10¹⁶ г) 16

Решение:

Константу равновесия редокс-процесса можно рассчитать, исходя из соотношения:

. n--- наименьшее общее кратное передаваемых электронов

F = 96500 Кл /моль (постоянная Фарадея), Кл = Дж/В

Е⁰ = ∆φ ^о = φ ^о_{окислителя} - φ ^о _{восстановителя}, В

R = 8,314 Дж/К∙ моль ( универсальная газовая постоянная)

n∙∆φ ^о

lg K = -------------.

0,059

Co³⁺ + 1e = Co²⁺ │ 1 ₂ 2

2Cl^- - 2∙ 1e = Cl₂ │ 2 1

n = 2

Из таблицы: φ ^о_{окислителя} = φ ^о(Co³⁺ /Co²⁺ ) = 1,84В

φ ^о _{восстановителя}= φ ^о (Cl₂/ 2Cl^-) = 1,36В

∆φ ^о = 1,84 -1,36 = 0,48В

2∙ 0,48

lg K = ------------- = 16,27; К = 10^16,27 = 10^0,27 ∙ 10¹⁶ = 1,9∙ 10¹⁶ = 2∙ 10¹⁶

0,059

Ответ: в) 2·10¹⁶

7. Решите задачу, используя закон эквивалентов.

Определить массу выделившегося йода при взаимодействии 0,5 л 15%-ного раствора иодида калия (плотность - 1,12 г/мл) в кислой среде с избытком перекиси водорода.

Закон эквивалентов: количества вещества эквивалентов всех участвующих в реакции веществ равны,т. е.

ν_экв(X) = ν_экв(Y) (1)

а так как

то закон эквивалентов можно записать следующими формулами:

С_Н(Х)∙ V(Х) = С_Н(Y) ∙V(Y) (2)

или

m(X) m(Y)

------------ = -------------- (3)

M(1/zX) M(1/zY)

(возможны комбинации между формулами 1, 2, 3)

Решение:

Закон эквивалентов для данной реакции:

ν_экв(I₂) = ν_экв(KI)

ν_экв(KI) = ^{m(KI)∙z ;} ν_экв(I₂) = ^{m(I2)∙z ;} m(I₂) = ν_экв(I₂)∙M(I₂)/z

^{M(KI) M(I2)}

z в окислительно-восстановительных реакциях равно числу электронов, передаваемых атомом окислителя или восстановителя в данной реакции.

2I^  2∙1e → I₂ z(KI) = 1

I₂ + 2∙1e → 2I^ z(I₂) = 2

.

= 500∙1,12 = 560 г

= 84 г

ν_экв(KI) = 84∙1/166 = 0,506 моль

ν_экв(I₂) = 0,506 моль

m(I₂) = 0,506∙254/2 = 64,262 г

Ответ: m(I₂) =64,262 г