Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Окислительно-восстановительные потенциалы и направление окислительно-восстановительных реакций




 

Количественной характеристикой окислительной и восстановительной способностей различных веществ являются значения стандартных ОВ-потенциалов. Они определяются экспериментально по отношению к стандартному (нормаль­ному) водородному электроду, потенциал которого принима­ется за нуль при стандартных условиях (температура 25 °С, давление 1 атм, или 101,325 кПа). Ряд стандартных потен­циалов называется также рядом напряжений металлов. В этом ряду каждый свободный металл вытесняет из раство­ров солей все металлы, которые следуют за ним. Металлы, стоящие ранее водорода, вытесняют его из растворов кислот.

Каждому окислителю в данных условиях соответствует определенный восстановитель: так, перманганат-иону МnО4 в кислой среде соответствует восстановитель Мn+2, в щелочной среде — МnО2; окислителю хлору Сl2 соответ­ствует восстановитель хлорид-ион Сl-. Следовательно, каждому окислителю соответствует его окисленная форма (МnО4 ,Сl2) и восстановленная (Mn+2, Cl-1), т.е. окислен­ная и восстановленная формы вещества образуют сопря­женную ОВ-пару.

В табл. 3.1 приведены стандартные ОВ-потенциалы не­которых ОВ-систем в водных растворах. Система, ОВ-потенциал которой больше, является окислителем по отношению к ОВ-системе, потенциал которой меньше.

Таблица 3.1. Стандартные потел «налы (£<>) окислительно-восстанови­тельных систем по отношению К нормальному водородному электроду

Окисленная форма + nē Восстановленная форма Потенциал, В
F2 +2 ē 2F- + 2,87
Н2О + 2 Н+ +2 ē 2 Н2О + 1,77
МnО-4 + 8Н+ +5 ē Мn2+ + 4Н2О + 1,51
Cl2 +2 ē 2С1- + 1,36
Сr2О2-7 + 14Н+ +6 ē 2Cr3+ + 7 Н2О + 1,33
Вr2 +2 ē 2Вr- + 1,06
NO-3 + 3H+ +2 ē HNO2 + Н2О + 0,94
Fe3+ + ē Fe2+ + 0,77
O2 + 2Н+ +2 ē Н2О2 + 0,69
MnO-4 + 2H2O +3 ē MnO2 + 4OH- + 0,59
MnO-4 + ē MnO42- + 0,57
I2 +2 ē 2I- + 0,54
Cu2+ +2 ē Cu + 0,34
S4O2-6 +2 ē 2S2O2-3 + 0,08
2H+ +2 ē H2 0,00
O2 + 2H2O +2 ē H2O2 + 2OH- -0,076
2H+(pH7) +2 ē H2 -0,414
S +2 ē S2- -0,508
Zn2+ +2 ē Zn -0,76
Al3+ +3 ē Al -1,67

 

Отсюда, чем больше разница ОВ-потенциалов взаимо­действующих частиц, тем энергичнее протекает процесс ОВ между ними.

По ОВ-потенциалам можно судить о направлении ОВ-реакций. Например, для реакций

 

MnO-4 + 5 Fe2+ + 8 H+ = Mn2+ + 5 Fe3+ + 2О

 

стандартные потенциалы имеют значение (см. табл. 3.1):

 

MnO-4 + 8H+ + 5 ē ↔Мn2+ + 4Н2О; E0 = + 1,51В;

Fe3+ + 1 ē ↔ Fe2+; E0= +0,77 В.

 

Потенциал первой системы больше, чем второй. Следо­вательно, окисленная форма пары МnО-4/Мn2+ является окислителем, а восстановленная форма пары Fe3+/Fe2+ - восстановителем. Другими словами, первая реакция про­текает слева направо, вторая - справа налево.

Исходя из ОВ-потенциалов реагирующих веществ мож­но также предсказывать конечные продукты реакции. Кро­ме того, зная направление ОВ-процесса, можно правильно подобрать среду для благоприятного протекания реакции.

 







Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 169. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия