Cevap:
Bu reaksiyonların her ikisi de kendiliğindendir.
Açıklama:
Aslında iki redoks reaksiyonu ile uğraşıyorsunuz, bu da hangisinin varsa kendiliğinden olduğunu anlayabilmeniz anlamına geliyor. standart azaltma potansiyelleri yarı reaksiyonlar için.
İlk reaksiyonu al
#Cl_ (2 (g)) + 2Br _ ((aq)) ^ (-) -> Br_ (2 (l)) + 2Cl _ ((aq)) ^ (-) #
standart azaltma potansiyelleri yarı reaksiyonlar için
#Br_ (2 (l)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2Br _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1.09 V" #
#Cl_ (2 (g)) + 2e ^ (-) hemen hemen odun kaşığı 2Cl _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1.36 V" #
Reaksiyonun gerçekleşmesi için, paslanmak bromid anyonunu sıvı bromime indirir ve işlemdeki klorür anyonuna indirgenir.
Klor bir yana olduğundan daha pozitif #E ^ @ # değer, sadece bunu yapmaktan daha fazlası olacak. Bu, ilk denge reaksiyonunun aslında … ayrıldıve ikinci denge reaksiyonu sağ.
Böylece genel reaksiyon için standart hücre potansiyeli olacaktır.
#E_ "hücre" ^ @ = E_ "katot" ^ @ + E_ "anot" ^ @ #
#E_ "hücre" ^ @ = "1.36 V" + underbrace ((- "1.09 V")) _ (renkli (mavi) ("çünkü denge sola hareket eder!")) = "+0.27 V" #
Hücrenin spontanlığı denklem ile verilir.
# DeltaG ^ @ = -nF * E_ "hücre" ^ @ #, nerede
# N # - reaksiyonda değiştirilen elektronların sayısı;
# F # - Faraday sabiti.
Bu temelde hücre reaksiyonunun gerçekleşebilmesi için doğal, #DeltaG ^ @ # olmalıdır negatif, bu ima #E_ "hücre" ^ @ # olmalıdır pozitif.
Bu ilk tepki için geçerli olduğundan, gerçekten doğal.
İkinci reaksiyon için aynı yaklaşım kullanılabilir.
#Br_ (2 (l)) + 2I _ ((aq)) ^ (-) -> I_ (2 (aq)) + 2Br _ ((aq)) ^ (-) #
Bir kez daha, standart elektrot potansiyellerini kullanın
#I_ (2 (s)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2I _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+0.54 V" #
#Br_ (2 (l)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2Br _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1.09 V" #
Bu sefer bromine ihtiyacın var. paslanmak iyodür anyon iyodine ve süreçte azaltılabilir. daha pozitif #E ^ @ # brominin azaltılması için verilen yarı reaksiyonun değeri, bunun olacağı anlamına geliyor.
İlk denge yine ayrıldıve ikinci denge sağ. Bu demek oluyor ki
#E_ "hücre" ^ @ = E_ "katot" ^ @ + E_ "anot" ^ @ #
#E_ "hücre" ^ @ = "+1.09 V" + underbrace ((- "0.54 V")) _ (renkli (mavi) ("çünkü denge sola kayar!")) = "+0.55 V" #
Yine, bir pozitif #E_ "hücre" ^ @ # bir anlamına gelir negatif #DeltaG ^ @ #ve böylece kendiliğinden reaksiyon.
