Упражнения для самостоятельной работы. 254. Составьте методом электронно-ионного баланса уравнение реакции взаимодействия серебра с разбавленной азотной кислотой

254. Составьте методом электронно-ионного баланса уравнение реакции взаимодействия серебра с разбавленной азотной кислотой. Расставьте коэффициенты.

255. Составьте методом электронно-ионного баланса уравнение реакции взаимодействия железа с концентрированной азотной кислотой, если в полученной соли железо трехвалентно. Расставьте коэффициенты.

256. Составьте методом электронно-ионного баланса уравнение реакции взаимодействия железа с концентрированной серной кислотой, если в полученной соли железо трехвалентно. Расставьте коэффициенты.

257. Используя метод электронно-ионного баланса, расставьте коэффициенты в следующих реакциях:

KMnO₄ + HCl → KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O;

K₂Cr₂O₇ + SO₂ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + H₂O;

FeSO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O.

258. Закончите уравнения окислительно-восстановительных реакции, используя при этом метод электронно-ионного баланса. Расставьте коэффициенты.

KMnO₄ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + MnSO₄ +……

Cr₂O₃ + KOH + KClO₃ → K₂CrO₄ + KCl + ……

KMnO₄ + KBr + H₂SO₄ → MnSO₄ + Br₂ + ……

Электрохимические процессы

 

Гальванический элемент, ряд напряжений металлов

Электрохимическую реакцию окисления-восстановления можно провести так, что электроны будут переходить от восстановителя к окислителю в виде электрического тока. То есть, происходит превращение химической энергии в электрическую. Для этой цели служит гальванический элемент. Электрод, от которого движутся электроны (восстановитель), называется анодом (–), а электрод, к которому они переходят, – катодом (+) (окислитель).

В роли катодов и анодов выступают металлические пластинки (цинковые, медные, алюминиевые, никеливые и т.д.). При гальваническом процессе один электрод постепенно растворяется, а другой покрывается дополнительным слоем металла из раствора его соли, в который он погружён. За положительный электрод – катод, принимают тот, который образован более электроотрицательным элементом в данной паре электродов. Степень электроотрицательности элемента пары оценивается по электродному потенциалу элемента, который является количественной характеристикой активности металла и приводится в ряду напряжений (активности) металлов. Потенциалы металлов, расположенных в ряду напряжений левее водорода имеют знак (–), потенциалам металлов, стоящим в ряду напряжений правее водорода, приписывается знак (+).

Ряд напряжений (активности) металлов

Li Rb K Ca Na Mg Al Mn Ti Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au

-3,04 –2,93 –2,92 –2,84 –2,71 –2,38 –1,66 –1,18 –0,92 –0,76 -0,74 -0,44 -0,23 -0,14 -0,13 0,0 0,34 0,8 0,85 1,42

Металл гальванической пары, стоящий в ряду напряжений левее другого металла этой гальванической пары в гальваническом элементе имеет отрицательный заряд, т.е. является анодом.

Ряд напряжений металлов позволят также определять вероятность протекания реакций замещения с участием металла и соли другого металла: реакция будет идти, если металл соли имеет большее (более положительное), чем металл (простое вещество) значение электродного потенциала. То есть, каждый предыдущий (левее стоящий) металл вытесняет каждый последующий (правее стоящий) металл из его соли.

 

Упражнения для самостоятельной работы

 

259. Цинковые пластинки погружены в растворы солей NaCl, NiCl₂, MgSO₄, Pb(NO₃)₂. В каких случаях будет протекать реакция вытеснения цинком других металлов?

260. Найти знаки электродов, образованных стандартными электродами

Mg│Mg²⁺║Al³⁺│Al, Mg│Mg²⁺║Fe²⁺│Fe,

Sn│Sn²⁺║H⁺│½H₂, Ag│Ag⁺║Au³⁺│Au.

261. Составить схемы двух гальванических элементов, в одном из которых цинк является положительным электродом, в другом – отрицательным.

262. Составить схемы двух гальванических элементов, в одном из которых алюминий является положительным электродом, в другом – отрицательным.

263. Какие реакции протекают у электродов, образованных железом и оловом, погружённых в растворы хлоридов двухвалентных металлов, которые соединены солевым мостиком?

264. Какие реакции протекают у электродов, образованных магнием и цинком, погруженных в растворы хлоридов двухвалентных металлов, которые соединены солевым мостиком?