Question

Расставьте коэффициенты в уравнении окислительно-восстановительной реакции методом электронно-ионного баланса. Запишите уравнение Нернста для полуреакции восстановления.

Рассчитайте для этой реакции ΔЕо , К равновесия и ΔGо

K2Cr2O7 + KNO2 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + KNO3 + K2SO4 + H2O

Answer 1

K₂Cr₂O₇ + KNO₂ + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + KNO₃ + K₂SO₄ + H₂O

2K⁺ + Cr₂O₇²⁻ + K⁺ + NO₂⁻ + 2H⁺ + SO₄²⁻ → 2Cr³⁺ + 3SO₄²⁻  + K⁺ + NO₃⁻ + 2K⁺ + SO₄²⁻ + H₂O

Cr₂O₇²⁻ + NO₂⁻ + 2H⁺ → 2Cr³⁺ + NO₃⁻ + H₂O

Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O     | 6 |     | 1 | - окислитель

                                                                |     | 6 |    |

NO₂⁻ + H₂O - 2е⁻ → NO₃⁻ + 2H⁺             |  2  |    | 3 | - восстановитель

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ + 3NO₂⁻ + 3H₂O - 6е⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O + 3NO₃⁻ + 6H⁺

Cr₂O₇²⁻ + 3NO₂⁻ + 8H⁺ → 2Cr³⁺ + 4H₂O + 3NO₃⁻

2K⁺ + Cr₂O₇²⁻ + 3K⁺ + 3NO₂⁻ + 8H⁺ + 4SO₄²⁻ → 2Cr³⁺ + 3SO₄²⁻ + 3K⁺ + 3NO₃⁻ + 2K⁺ + SO₄²⁻ + 4H₂O

В итоге получаем:

K₂Cr₂O₇ + 3KNO₂ + 4H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3KNO₃ + K₂SO₄ + 4H₂O

Далее мы где решали уравнение полуреакций мы их находим в табличном значений, потом находим ЭДС и в итоге определим самопроизвольного протекания реакции между ними:

E(окислителя) = 1,33 В        E(восстановителя) = 0,84 В

ε = E(окислителя) - E(восстановителя) = 1,33 В - 0,84 В = 0,49 В

ΔG = -ε = -(+0,49 В) = -0,49 В - протекает самопроизвольно

Теперь находим констант равновесия из полуреакций по уравнению Нернста:

lg K = ( n×(E(окислителя) - E(восстановителя) ) / 0,059 , где

n - общее число электронов

lg K = ( 6×(1,33 - 0,84) ) / 0,059

lg K = ( 6×0,49 ) / 0,059

lg K = 2,94 / 0,059

lg K ≈ 49,83 ⇒ $K = 10^{49,83} \Rightarrow K \approx 6,76*10^{49}$

ответ: ε = 0,49 В,  ΔG = -0,49 В , $K \approx 6,76*10^{49}$

Решено от : $DK954$