Влияние температуры на направление протекания овр

Из уравнения Нернста следует, что величина электродного потенциала зависит и от значения температуры. Поэтому, изменяя температуру раствора, можно изменить направление протекания некоторых ОВР.

Пример 1.9.11. Покажите, как влияет изменение температуры от 25 ^oС до 90 ^oС на направление протекания реакции:

Na₂Cr₂O₇ + 14HCl ↔ 3Cl₂ + 2CrCl₃ + 2NaCl + 7H₂O,

если концентрации ионов Cr₂O₇^2– и Cr³⁺ равны 1 моль/дм³, концентрация соляной кислоты равна 1,32 моль/дм³, а парциальное давление хлора – 101,325 кПа.

Решение.

1. Указанная реакция состоит из двух полуреакций:

а) Cr₂O₇^2– + 14H⁺ + 6ē → 2Cr³⁺ + 7H₂O, E^о = 1,333 В;

б) Сl₂ + 2ē → 2Cl^–, E^о = 1,359 В.

2. Рассчитаем потенциалы полуреакций а) и б) при температуре 25 ^оС и определим направление протекания ОВР:

а)

б)

В данном случае разность потенциалов ΔE (1,352 В – 1,350 В) оказалась меньше 0,4 В, поэтому в системе устанавливается химическое равновесие. Но, учитывая более высокое значение потенциала полуреакции б), делаем вывод, что при 25 ^oС более сильными окислительными свойствами обладает хлор и что указанное равновесие смещено влево.

3. Рассчитаем потенциалы полуреакций при 90 ^oС и определим направление смещения равновесия:

а)

б)

Таким образом, при температуре 90 ^oС более высокое значение потенциала у полуреакции а). Это значит, что более сильные окислительные свойства в данном случае проявляют ионы и равновесие реакции в целом смещено вправо.

Влияние величины пр малорастворимого продукта на направление протекания овр

Если в результате ОВР образуется малорастворимый продукт, то концентрация образующих его ионов в растворе резко уменьшается. Вследствие этого изменяется потенциал соответствующей полуреакции, что может привести к изменению направления ОВР.

Пример 1.9.12. Определите направление протекания реакций при 25 ^oС в системах:

а) 2Ag + 2HCl ↔ H₂ + 2AgCl;

б) 2Ag + 2HI ↔ H₂ + 2AgI,

если концентрации хлороводорода и иодоводорода в растворе составляет 1 моль/дм³, а давление водорода равно 101,325 кПа.

Решение.

1. Рассчитаем концентрацию ионов серебра в растворе над осадком AgCl, допустив, что концентрация хлорид-ионов в растворе равна концентрации НCl и составляет 1 моль/дм³:

c(Ag⁺) =

2. Рассчитаем равновесный потенциал пары в данном растворе:

3. Определим направление реакции а):

Поскольку в указанных условиях потенциал водорода равен 0, а потенциал пары составляет 0,225 В, то ионы серебра проявляют окислительные свойства по отношению к водороду и равновесие реакции а) смещено влево. Поэтому металлическое серебро не растворяется в соляной кислоте.

4. Рассчитаем концентрацию ионов серебра в растворе над осадком AgI, допустив, что концентрация иодид-ионов в растворе равна концентрации HI и составляет 1 моль/дм³:

c(Ag⁺) =

5. Рассчитаем равновесный потенциал пары в данном растворе:

6. Определим направление реакции б).

Поскольку в растворе HI потенциал пары пары меньше потенциала пары (равного 0), то серебро окисляется в указанных условиях ионами водорода и равновесие реакции б) практически полностью смещено вправо. Таким образом, металлическое серебро вытесняет водород из раствора иодоводородной кислоты.