Question

Подберите коэффициенты в уравнениях окислительно - восстановительной реакции методом полу реакций: S+KOH = K2SO3 + K2S + H2O. На основе потенциалов полу реакций рассчитайте ЭДС системы, энергия Гиббса и сделайте вывод о направлении протекания реакции при стандартных условиях.

Answer 1

3S+6KOH=K2SO3+2K2S+3H2O

Answer 2

Для нахождения коэффициентов в уравнениях полуреакций и расчета ЭДС системы используем метод полуреакций. Сначала разделим исходное уравнение на две полуреакции:

1. Окисление серы (S) до сульфита (SO3^(2-)): S → SO3^(2-) + 4e^-

2. Восстановление калия (K) до сульфида (K2S): 2K + 2H2O + 2e^- → 2KOH + H2

Теперь выравниваем количество электронов в обеих полуреакциях:

1. Окисление серы (S) до сульфита (SO3^(2-)): S → SO3^(2-) + 4e^-

2. Восстановление калия (K) до сульфида (K2S): 2K + 2H2O + 2e^- → 2KOH + H2

Следующим шагом является выравнивание количества атомов в обеих полуреакциях и составление балансированных уравнений:

1. Окисление серы (S) до сульфита (SO3^(2-)): S + 3H2O → SO3^(2-) + 6H^+ + 6e^-

2. Восстановление калия (K) до сульфида (K2S): 2K + 2H2O + 2e^- → 2KOH + H2

Следующим шагом выражаем балансированные уравнения полуреакций в стандартных условиях (1 М, 298 K, 1 бар):

1. Окисление серы (S) до сульфита (SO3^(2-)): S + 3H2O → SO3^(2-) + 6H^+ + 6e^- (E° = +0.15 В)

2. Восстановление калия (K) до сульфида (K2S): 2K + 2H2O + 2e^- → 2KOH + H2 (E° = -2.92 В)

Теперь рассчитаем ЭДС системы по формуле: E°сист = E°окис + E°восст = 0.15 В + (-2.92 В) = -2.77 В

Для расчета энергии Гиббса (ΔG) используем уравнение: ΔG = -nFE°сист

где n - количество электронов, участвующих в реакции (6 + 2 = 8), F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль), E°сист - ЭДС системы.

ΔG = -8 * 96485 Кл/моль * (-2.77 В) = 214672.22 Дж/моль

Положительное значение ΔG указывает на нереверсибельность реакции, а следовательно, реакция не будет протекать спонтанно при стандартных условиях.