תשובה:
שתי התגובות הללו הן ספונטניות.
הסבר:
למעשה, אתם מתמודדים עם שתי תגובות לתגובות חוזרות, מה שאומר שאתם יכולים בקלות להבין איזה מהם, אם בכלל, הוא ספונטני על ידי הסתכלות על פוטנציאל הפחתת תקן עבור חצי תגובות.
קח את התגובה הראשונה
# (-) 2 (l)) + 2Cl _ (aq)) ^ (-) #
ה פוטנציאל הפחתת תקן עבור חצי תגובות הם
#Br_ (2 (l)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2Br _ (aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1.09 V" #
# (-) (g)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2Cl _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1.36 V" #
על מנת שהתגובה תתרחש, אתה צריך כלור לחמצון את אניון bromide כדי bromime נוזלי, ולהקטין את כלור אניון בתהליך.
מאז כלור יש יותר חיובי #E ^ @ # ערך, זה יהיה יותר מאשר cpable עושה את זה. משמעות הדבר היא כי התגובה שיווי המשקל הראשון יעבור בפועל שמאלה, ואת התגובה שיווי משקל השני יעבור אל ימין.
פוטנציאל התא הסטנדרטי לתגובה הכוללת יהיה כך
#E_ "תא" ^ @ = E_ "קתודה" ^ @ + E_ "אנודה" ^ @ #
(+ "+ 27.27 V # #) = (+) (+0.27 V"
הספונטניות של התא ניתנת על ידי המשוואה
# DeltaG ^ @ = -NF * E_ "תא" ^ @ #, איפה
# n # - מספר האלקטרונים שהחליפו בתגובתם;
# F # - פאראדיי קבוע.
זה בעצם אומר לך, על מנת התגובה התא להיות ספונטנית, #DeltaG ^ @ # חייב להיות שלילי, מה שמרמז על כך #E_ "תא" ^ @ # חייב להיות חיובי.
כיוון שכך הדבר לגבי התגובה הראשונה, אכן ספונטנית.
אותה גישה יכולה לשמש לתגובה השנייה.
# (-) 2 (a)) + 2Br _ (aq)) ^ (-) #
שוב, להשתמש פוטנציאל אלקטרודה רגילה
#I_ (2) s + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2I _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+0.54 V" #
#Br_ (2 (l)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2Br _ (aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1.09 V" #
הפעם, אתה צריך ברום לחמצון את יודיד אניון ליוד, ולהיות מופחת בתהליך. ה יותר חיובי #E ^ @ # ערך עבור חצי הפחתת תגובה של ברום מאשרת כי זה מה יקרה.
שיווי המשקל הראשון יעבור שוב שמאלה, ואת שיווי המשקל השני ימין. זה אומר שיש לך
#E_ "תא" ^ @ = E_ "קתודה" ^ @ + E_ "אנודה" ^ @ #
(+ "0.50 V")) _ (צבע כחול) ("כי שיווי המשקל משמאל!")) = "+0.55 V" #
שוב, א חיובי #E_ "תא" ^ @ # מרמז א שלילי #DeltaG ^ @ #, ובכך a תגובה ספונטנית.
