Question

Составить уравнения возможных реакций: A) Zn + HNO3(конц.) Б) Pb + NaOH + HOH Написать электронные уравнения, указать окислитель и восстановитель, для реакции А посчитать электродвижущею силу реакции.

Answer 1

А)  Zn + 4HNO3 = Zn(NO3)2 + 2NO2 +2H2O
Zn(0) - 2e = Zn(+2)            |1 восстановитель
                                      2
N(+5) + 1e = N(+4)            | 2 окислитель


Б)  Pb + NaOH + 2H2O = Na[Pb(OH)3] + H2
Pb(0) - 2e = Pb(+2)          | 1 восстановитель
                                    2
2H(+1) + 2e = H2(0)         | 1 окислитель

Answer 2

A) Реакция между цинком и концентрированной азотной кислотой:

Zn + 8 HNO3 → Zn(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O

Электронное уравнение:

Zn → Zn2+ + 2 e-

HNO3 + 3 H+ + 3 e- → NO + 2 H2O

Окислитель: HNO3

Восстановитель: Zn

ЭДС реакции можно вычислить с помощью таблицы стандартных потенциалов электродов. Так как в данной реакции участвует только один металл, мы можем использовать уравнение Нернста для вычисления ЭДС:

E = E° - (RT/nF) ln(Q)

где E° - стандартный потенциал, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах, n - количество электронов, переносимых в реакции, F - постоянная Фарадея, Q - степень протекания реакции.

Для реакции Zn + HNO3 мы можем использовать стандартный потенциал Zn2+/Zn, который равен -0.76 В. Для расчета Q мы можем использовать концентрацию HNO3, которая равна 16 М (так как в уравнении используется 8 молей HNO3 на моль Zn). Поэтому:

Q = [NO][H2O]^4/[H+]^3

После подстановки всех значений в уравнение Нернста мы получим:

E = -0.76 - (8.314298)/(296485) ln(16^3) ≈ -1.61 В

Таким образом, ЭДС реакции примерно равна -1.61 В.

Б) Реакция между свинцом, гидроксидом натрия и водой:

Pb + 2 NaOH + H2O → Na2Pb(OH)4

Электронное уравнение:

Pb → Pb2+ + 2 e-

2 OH- → H2O + 2 e-

Окислитель: нет

Восстановитель: Pb

В этой реакции нет переноса электронов между реагентами, поэтому мы не можем вычислить ЭДС реакции.