Направление протекания окислительно-восстановительных реакций
Критерием самопроизвольного протекания химических процессов является изменение свободной энергии Гиббса (ΔG < О). Изменение энергии Гиббса ОВР связано с разностью окислительно-восстановительных (электродных) потенциалов участников окислительно-восстановительного процесса Е:
где F – постоянная Фарадея; n – число электронов, участвующих в окислительно-восстановительном процессе; Е – разность окислительно-восстано-вительных потенциалов или электродвижущая сила ОВР (ЭДС гальванического элемента, образованного двумя окислительно-восстановительными системами):
Е = j0 – jВ,
где j0 – потенциал окислителя, jВ – потенциал восстановителя.
Учитывая вышеизложенное: ОВР протекает в прямом направлении, если ее ЭДС положительна, т.е. Е>О; в противном случае (Е<О) ОВР будет протекать в обратном направлении. ЭДС, вычисленная для стандартных условий, называется стандартной и обозначается Е .
Пример 1: Определите, возможно ли протекание реакции в прямом направлении при стандартных условиях:
2Fe3+ + 2 I D 2Fe2+ + I2.
При протекании реакции в прямом направлении окислителем будут являться ионы Fe3+, восстановителем – иодид-ионы (I ). Рассчитаем стандартную ЭДС:
.
Ответ: протекание данной реакции возможно только в прямом направлении.
Пример 2. Определите направление протекания реакции при стандартных условиях:
2KCI + 2MnCI2 + 5CI2 + 8H2O D 2KMnO4 + 16HCI.
Предположим, что реакция протекает в прямом направлении, тогда
.
Протекание реакции в прямом направлении невозможно. Она будет протекать справа налево, в этом случае .
Ответ: данная реакция протекает справа налево.
Таким образом, реакция будет протекать в направлении, в котором ЭДС положительна. Всегда системы с более высоким окислительно-восстановительным потенциалом будут окислять системы с более низким его значением.
Дата добавления: 2015-04-19; просмотров: 2157;