Răspuns:
Ambele reacții sunt spontane.
Explicaţie:
De fapt, aveți de-a face cu două reacții redox, ceea ce înseamnă că vă puteți da seama cu ușurință care dintre ele, dacă este cazul, este spontană, uitându-se la potențiale de reducere standard pentru reacțiile pe jumătate.
Luați prima reacție
# (2) (g)) + 2Br ((aq)) ^ (-) -
potențiale de reducere standard pentru că jumătate sunt reacțiile
#Br_ (2 (1)) + 2e ^ (-) - dreapta 2br ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1,09 V" #
#C (2 (g)) + 2e ^ (-) dreapta alfabeți 2C1 ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1.36 V" #
Pentru ca reacția să aibă loc, aveți nevoie de clor oxida anionul de bromură până la bromura lichidă și se reduce la anionul de clor în proces.
Deoarece clorul are a mai pozitiv #E ^ @ # valoare, va fi mai mult decât capabil de a face doar asta. Aceasta înseamnă că prima reacție de echilibru va trece de fapt la stânga, iar a doua reacție de echilibru se va muta la dreapta.
Potențialul celular standard pentru reacția globală va fi astfel
#E_ "celula" ^ @ = E_ "catod" ^ @ + E_ "anod" ^ @ #
#E_ "celula" ^ @ = "1.36 V" + subbraca ((- "1.09 V")) _ (culoare (albastru)
Spontaneitatea celulei este dată de ecuație
# DeltaG ^ @ = -nF * E_ "celula" ^ @ #, Unde
# N # - numărul de electroni schimbați în reacție;
# F # - Constanta lui Faraday.
Acest lucru vă spune în mod esențial că, pentru ca reacția celulară să fie spontan, #DeltaG ^ @ # trebuie sa fie negativ, ceea ce implică acest lucru #E_ "celulă" ^ @ # trebuie sa fie pozitiv.
Deoarece acesta este cazul pentru prima reacție, este într-adevăr spontan.
Aceeași abordare poate fi utilizată pentru a doua reacție.
# (2) (2) (1)) 2 1 ((aq)) ^ (-) -
Încă o dată, utilizați potențialul electrodului standard
###################################### -, # E ^ @ = "+0,54 V" #
#Br_ (2 (1)) + 2e ^ (-) - dreapta 2br ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1,09 V" #
De data asta, ai nevoie de brom oxida anionului iodic la iod și să fie redus în proces. mai pozitiv #E ^ @ # valoare pentru reducerea jumătății de reacție a bromului confirmă că acesta este ceea ce se va întâmpla.
Primul echilibru va trece din nou la stânga, iar al doilea echilibru față de dreapta. Asta înseamnă că ai
#E_ "celula" ^ @ = E_ "catod" ^ @ + E_ "anod" ^ @ #
#E_ "celula" ^ @ = "+1,09 V" + subbraca ((- "0,54 V")) _ (culoare (albastru)
Din nou, a pozitiv #E_ "celulă" ^ @ # implică a negativ #DeltaG ^ @ #, și astfel a reacție spontană.
