- •Практическое занятие Тема: окислительно-восстановительные процессы в гидросфере
- •Теоретическое введение
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Практическая часть
- •Напишите полные уравнения химических реакций
- •В водном растворе могут протекать следующие химические реакции
- •Лабораторная работа
- •Теоретическое введение
- •Стандартные электрохимические потенциалы
- •Вычисление стандартных электродных реакций, исходя из известных
- •Решение типовых задач
- •Приложение 5 Биохимическое потребление кислорода (бпк)
Вычисление стандартных электродных реакций, исходя из известных
Если имеется набор полуреакций с известными значениями стандартных электродных потенциалов, то можно определить стандартный электродный потенциал любой новой полуреакции, которую можно представить как линейную комбинацию имеющихся.основанием к такому подходу является определение электродного потенциала полуреакции Ox + ne = Red как ЭДС окислительно - восстановительной реакции Ox + n/2Н2 = Red + n Н+, осуществляемой в электрохимической цепи.
Например:
Дано: EoFe3+/Fe = -0,04 B; EoFe2+/Fe = -0,44 B
Найти EoFe3+/Fe2+.
Решение: (1) Fe3+ +3e = Fe n1 EoFe3+/Fe =- 30,04 = -0,12 B
(2) Fe2+ +2e = Fe n2 EoFe2+/Fe =- 20,44 = -0,88 B
(3) Fe3+ +e = Fe2+ (3) = (1) – (2)
n3EoFe3+/Fe2+ = n1 EoFe3+/Fe - n2 EoFe2+/Fe =0,76 B
Дано: EoCr3+/Cr 2+ = -0,41 B; EoCr2O72-/ Cr3+ = +1,33 B
Найти EoCr2O72-/ Cr2+ .
Решение: (1) x1|Cr2O72- + 14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O EoCr2O72-/ Cr3+
(2) x2| Cr3+ + e = Cr2+ EoCr3+/Cr 2+
_____________________________________________________________________________________________
(3) Cr2O72- + 14H+ + 8e = 2Cr2+ + 7H2O EoCr2O72-/ Cr2+
(3) = (1) +2 (2) 8 EoCr2O72-/ Cr2+= 6 EoCr2O72-/ Cr3+ +2 EoCr3+/Cr 2+=61,33 + 2(-0,41)=
= 7,16 B
EoCr3+/Cr 2+ = 1/8 7,16 = 0,895 B
Расчёт реальных потенциалов различных систем
система |
Уравнение Нернста |
1. H2O + e– 1/2H2(г) + OH–
2. H2O - 2e– 1/2О2(г) + 2H+
3.MnO4- + 8H+ Mn2+ + 4H2O
|
или
|
Приложение 3
Стандартные электрохимические потенциалы
№ пп |
полуреакция |
Eo,B |
1 |
Li+ + e Lio |
-3,045 |
2 |
K+ + e Ko |
-2,925 |
3 |
Rb+ + e Rbo |
-2,925 |
4 |
Cs+ + e Cso |
-2,923 |
5 |
Ba2+ +2e Bao |
-2,906 |
6 |
Sr2+ + 2e Sr o |
-2,888 |
7 |
Ca2+ + 2e Cao |
-2,886 |
8 |
Na+ + e Nao |
-2,714 |
9 |
Mg2+ +2e Mgo |
-2,363 |
10 |
(AlO2)- + 2H2O Alo + OH- |
-2,363 |
11 |
Be2+ +2e Beo |
-1,847 |
12 |
Al3+ + 3e Alo |
-1,662 |
13 |
(ZnO2)2- + 2H2O Zno + 4OH- |
-1,216 |
14 |
Mn2+ +2e Mno |
-1,180 |
15 |
(SO4)2- + 2H2O +2е (SO3)2- + 2OH- |
-0,930 |
16 |
PbS+ 2e Pbo +S2- |
-0,930 |
17 |
2H2O H2 + 2OH- |
-0,828 |
18 |
Zn2+ +2e Zno |
-0,736 |
19 |
Cr3+ + 3e Cro |
-0,744 |
20 |
So + 2e S2- |
-0,447 |
21 |
Fe2+ +2e Feo |
-0,440 |
22 |
2H2O +2e H2 +2OH- |
-0,414 |
23 |
Cr3+ + e Cr2+ |
-0,408 |
24 |
Cd2+ + 2e Cdo |
-0,403 |
25 |
PbSO4+ 2e Pbo +(SO4)2- |
-0,359 |
26 |
Tl+ + e Tlo |
-0,336 |
27 |
Co2+ + 2e Coo |
-0,277 |
28 |
PbCl2 + 2e Pbo +2Cl- |
-0,268 |
29 |
Ni2+ + 2e Nio |
-0,250 |
30 |
Sn2+ +2e Sno |
-0,136 |
31 |
(CrO4)2- + 4H2O Cr(OH)3 +5OH- |
-0,130 |
32 |
Pb2+ + 2e Pbo |
-0,126 |
33 |
Fe3+ + 3e Feo |
-0,036 |
34 |
(NO3)- + H2O (NO2)- +2OH- |
+0,010 |
35 |
S + 2H+ + 2e H2S |
+0,141 |
36 |
Sn4+ +2e Sn2+ |
+0,150 |
37 |
Cu2+ + e Cu+ |
+0,153 |
38 |
(SO4)2- + 4H+ +2e SO3 H2O |
+0,170 |
39 |
AgCl +e Ago +Cl- |
+0,222 |
40 |
N2 + 8H+ + 6e = 2NH3(g) |
+0,275 |
41 |
2(SO4)2- + 10H+ + 8e (S2O3 ) 2- +5H2O |
+0,290 |
42 |
(ClO3)- + H2O +2e (ClO4)2- +2OH- |
+0,330 |
43 |
Cu2+ +2e Cuo |
+0,337 |
44 |
[Fe(CN)6]3- +e [Fe(CN)6]4- |
+0,360 |
45 |
(ClO3)- + H2O +2e (ClO2)- +2OH- |
+0,360 |
46 |
O2 + H2O +4e 4OH- |
+0,401 |
47 |
SO3 H2O + 4H+ +4e S + 3H2O |
+0,450 |
48 |
Cu+ +e Cuo |
+0,521 |
49 |
I2 +2e 2I- |
+0,536 |
50 |
H3AsO4 +2H+ +2e HAsO2 + 2H2O |
+0,559 |
51 |
(MnO3)2- + 2OH- +e (MnO4)2-+ H2O |
+0,564 |
52 |
Sb2O5 + 4H+ +4e (SbO)+ + 3H2O |
+0,580 |
53 |
(MnO4)- +2H2O +3e MnO2 +4OH- |
+0,588 |
54 |
(MnO4)2- +2H2O +2e MnO2 +4OH- |
+0,600 |
55 |
(ClO2)- +2H2O +2e (ClO)- +2OH- |
+0,660 |
56 |
O2 +2H+ +2e H2O2 |
+0,682 |
57 |
HNO2 + 6H+ + 6e = NH3(g) + 2H2O |
+0,755 |
58 |
HNO3 + H+ +e NO2 + H2O |
+0,755 |
59 |
(BrO)- +H2O +2e Br- +2OH- |
+0,760 |
60 |
Fe3+ + e Fe2+ |
+0,771 |
61 |
(NO3)- + 2H+ +e NO2 + H2O |
+0,790 |
62 |
(Hg2)2+ +2e 2Hg |
+0,798 |
63 |
Ag+ +e Ago |
+0,799 |
64 |
(NO3)- + 2H+ + 2e (NO2 )- + H2O |
+0,835 |
65 |
Hg2+ +2e Hg |
+0,854 |
66 |
HNO2 +7H+ +6e NH4- + 2H2O |
+0,864 |
67 |
(ClO)- + H2O +2e Cl- +2OH- |
+0,890 |
68 |
(NO3)- + 3H+ +2e HNO2 + H2O |
+0,940 |
69 |
(NO3)- + 4H+ +3e NO + 2H2O |
+0,960 |
70 |
HNO2 +H+ +e NO +H2O |
+1,004 |
71 |
Br2 +2e 2Br- |
+1,065 |
72 |
(IO3)- + 6H+ +6e I- + 3H2O |
+1,090 |
73 |
(ClO4)- + 2H+ +2e (ClO3)- + H2O |
+1,190 |
74 |
2(IO3)- + 12H+ +10e I2 + 6H2O |
+1,195 |
75 |
O2 +4H+ +4e 2H2O |
+1,229 |
76 |
MnO2 +4H++2e Mn2+ +2H2O |
+1,230 |
77 |
O3 + H2O +2e O2 +2OH- |
+1,240 |
78 |
Tl3+ + 3e Tlo |
+1,250 |
79 |
HBrO +H++2e Br- + H2O |
+1,330 |
80 |
(Cr2O7)2- + 14H+ +6e Cr3++ 7H2O |
+1,330 |
81 |
Cl2 +2e 2Cl- |
+1,359 |
82 |
(BrO3)- + 6H+ +6e Br- + 3H2O |
+1,440 |
83 |
(ClO3)- + 6H+ +6e Cl- + 3H2O |
+1,450 |
84 |
PbO2 +4H++2e Pb2+ +2H2O |
+1,456 |
85 |
2(ClO3)- + 12H+ +10e Cl2 + 6H2O |
+1,470 |
86 |
Au3+ + 3e Auo |
+1,500 |
87 |
(MnO4 )- +8H++5e Mn2+ +4H2O |
+1,510 |
88 |
2(BrO3)- + 12H+ +10e Br2 + 6H2O |
+1,520 |
89 |
HClO + H++e 1/2Cl2 + H2O |
+1,630 |
90 |
PbO2 +4H++2e +(SO4)2- PbSO4+2H2O |
+1,685 |
91 |
(MnO4 )- +4H++3e MnO2 +2H2O |
+1,695 |
92 |
H2O2 +2H++2e H2O |
+1,776 |
93 |
NaBiO3 + 4H+ +2e BiO+ + Na+ +2H2O |
+1,800 |
94 |
Co3+ +e Co2+ |
+1,810 |
95 |
O3 + 2H+ +2e O2 +H2O |
+2,070 |
96 |
F2 + 2e 2F- |
+2,870 |
Приложение 4

,
;