Вычислить константу равновесия реакции при стандартных условиях.

Расставить коэффициенты, указать окислитель и восстановитель.

Дано: Уравнение реакции

Уравнять реакцию и указать окислитель и восстановитель. Определить направление протекания реакции. Кс - ?

РЕШЕНИЕ:

а) Для того, чтобы определить направление протекания окислительно-восстановительной реакции, надо сопоставить силу окислителей для следующих полуреакций (см. таблицу)

Cu²⁺ + e^- = Cu⁺ φ= +0,15 B

I₂ + 2e^- = 2I^- φ= +0,54 B

Из двух приведенных окислителей более сильным окислителем будет I₂ , поскольку φ> φ.

I₂ находится в продуктах реакции, следовательно, реакция будет протекать справа налево т.е. реально протекающей будет реакция:

CuCl + KCl + I₂ <=> KI + CuCl₂

Расставляем коэффициенты методом электронного баланса:

Cu⁺¹Cl + KCl + I₂⁰ = Cu⁺²Cl₂ + KI^-1

НОК ДМ

Cu⁺¹ - e- = Cu⁺² 2

I + 2e- = 2I^-1 1

I₂⁰ + 2Cu⁺¹ = 2Cu⁺² + 2I

2CuCl + 2KCl + I₂<=> 2KI + 2CuCl₂

Δ_rG⁰(298K) = -z·F·ε˚ (9.1)

где z - число отданных или принятых электронов (НОК = 2);
F = 96500 Кл/моль; ε˚ - стандартное напряжение ОВР, В

ε˚ = φ˚_ок- φ˚_восст (9.2)

ε˚ = = 0,54-0,15 = 0,39В

Δ_rG₀(298K) = -2·96500·0,39 = -75270 Дж,

= 1,66·10¹³.

Ответ: окислитель - I₂; восстановитель – CuCl, приведенная в условии задачи реакция (а) протекает справа налево, К_С =1,66·10¹³.

б) Из таблицы определяем стандартные электродные потенциалы окислителей для реакции

KI + FeCl₃<=> FeCl₂ + KCl + I₂

Fe³⁺ + e^- = Fe⁺² φ= +0,77 B

I₂ - 2e^- = 2I^- φ= +0,54 B

Из двух приведенных окислителей более сильным окислителем будет Fe⁺³ , поскольку φ> φ.

Fe⁺³ находится в исходных веществах, следовательно, реакция будет протекать слева направо т.е. реально протекающей будет реакция (б), приведенная в условии задачи:

KI + FeCl₃<=> FeCl₂ + KCl + I₂

Расставляем коэффициенты методом электронного баланса:

KI^-1 + Fe⁺³Cl₃ = Fe⁺²Cl₂ + KCl + I₂⁰

НОК ДМ

I^-1 - e- = I⁰ 1 2