Question

Что произойдет при опускании в раствор сульфата марганца(II) пластинок а) меди; б) хрома; в) серебра? В обосновании ответа приведите стандартные электродные потенциалы полуреакций M 2+/M и вычислите разность потенциалов. Приведите уравнения реакций.

Answer 1

Ответ:

a) $MnSO_4+Cu$ ≠  Ничего не произойдет.

Подсчитаем Δ$E^0$ = $E_{ox1/red1}-E_{ox2/red2} = E_{Mn^{2+}/Mn} - E _{Cu^{2+}/Cu} = -1,179 - 0,337 = -1.516 B$

Следовательно реакция не протекает самопроизвольно при стандартных условиях, т.к. ΔG>0.

б) $MnSO_4+Cr$ ≠  Ничего не произойдет.

Подсчитаем Δ$E^0$ = $E_{ox1/red1}-E_{ox2/red2} = E_{Mn^{2+}/Mn} - E _{Cr^{2+}/Cr} = -1,179 + 0,913 = -0.266 B$

Следовательно реакция не протекает самопроизвольно при стандартных условиях, т.к. ΔG>0.

в) $MnSO_4+Ag$ ≠  Ничего не произойдет.

Подсчитаем Δ$E^0$ = $E_{ox1/red1}-E_{ox2/red2} = E_{Mn^{2+}/Mn} - E _{Ag^{2+}/Ag} = -1,179 - 2,799 = -3.978B$

Следовательно реакция не протекает самопроизвольно при стандартных условиях, т.к. ΔG>0.

Answer 2

Погружение пластинок меди, хрома и серебра в раствор сульфата марганца(II)

При опускании в раствор сульфата марганца(II) пластинок меди, хрома и серебра происходят различные электрохимические реакции. Давайте рассмотрим каждый случай по отдельности.

Пластинка меди (Cu)

По стандартным электродным потенциалам полуреакций M^2+/M^0, стандартный электродный потенциал для полуреакции Cu^2+/Cu составляет +0.34 В.

Реакция при опускании пластинки меди в раствор сульфата марганца(II) будет проходить следующим образом:

Полуреакция окисления: Cu(s) → Cu^2+(aq) + 2e^-

Полуреакция восстановления: MnO_4^-(aq) + 8H^+(aq) + 5e^- → Mn^2+(aq) + 4H_2O(l)

Разность потенциалов для данной реакции будет равна разности стандартных электродных потенциалов полуреакций:

ΔE = E(MnO_4^-/Mn^2+) - E(Cu^2+/Cu)

Пластинка хрома (Cr)

Стандартный электродный потенциал для полуреакции Cr^3+/Cr составляет -0.74 В.

Реакция при опускании пластинки хрома в раствор сульфата марганца(II) будет проходить следующим образом:

Полуреакция окисления: Cr(s) → Cr^3+(aq) + 3e^-

Полуреакция восстановления: MnO_4^-(aq) + 8H^+(aq) + 5e^- → Mn^2+(aq) + 4H_2O(l)

Разность потенциалов для данной реакции будет равна разности стандартных электродных потенциалов полуреакций:

ΔE = E(MnO_4^-/Mn^2+) - E(Cr^3+/Cr)

Пластинка серебра (Ag)

Стандартный электродный потенциал для полуреакции Ag^+/Ag составляет +0.80 В.

Реакция при опускании пластинки серебра в раствор сульфата марганца(II) будет проходить следующим образом:

Полуреакция окисления: Ag(s) → Ag^+(aq) + e^-

Полуреакция восстановления: MnO_4^-(aq) + 8H^+(aq) + 5e^- → Mn^2+(aq) + 4H_2O(l)

Разность потенциалов для данной реакции будет равна разности стандартных электродных потенциалов полуреакций:

ΔE = E(MnO_4^-/Mn^2+) - E(Ag^+/Ag)

Вывод

При опускании в раствор сульфата марганца(II) пластинок меди, хрома и серебра происходят различные электрохимические реакции, вызванные различием в стандартных электродных потенциалах.