Resposta:
Ambdues reaccions són espontànies.
Explicació:
En realitat, es tracta de dues reaccions redox, el que significa que es pot esbrinar fàcilment quina és, si n'hi ha, espontània mirant el potencials de reducció estàndard per a la meitat-reaccions.
Prengui la primera reacció
#Cl_ (2 (g)) + 2Br ((aq)) ^ (-) -> Br_ (2 (l)) + 2Cl _ ((aq)) ^ (-) #
El potencials de reducció estàndard perquè les reaccions de la meitat són
#Br_ (2 (l)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2Br _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1,09 V" #
#Cl_ (2 (g)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2Cl _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1.36 V" #
Perquè la reacció es produeixi, necessiteu clor a oxidar l’anió bromuric al bromima líquid, i es reduirà a l’anió de clorur en el procés.
Atès que el clor té una més positiu #E ^ @ # valor, serà més que cpable fer exactament això. Això significa que la primera reacció d’equilibri passarà realment a la esquerra, i la segona reacció d’equilibri es mourà a la dret.
Així, doncs, serà el potencial cel·lular estàndard per a la reacció global
#E_ "cel·la" ^ @ = E_ "càtode" ^ @ + E_ "ànode" ^ @ #
#E_ "cell" ^ @ = "1,36 V" + infraestructura ((- "1,09 V")) _ (color (blau) ("perquè l’equilibri es mou cap a l’esquerra!") = "+0,27 V" #
L’espontaneïtat de la cèl·lula és donada per l’equació
# DeltaG ^ @ = -nF * E_ "cell" ^ @ #, on?
# n # - el nombre d’electrons intercanviats en la reacció;
# F # - La constant de Faraday.
Això bàsicament us diu que, per tal que la reacció cel·lular sigui espontània, #DeltaG ^ @ # ha de ser negatiu, el que implica això #E_ "cel·la" ^ @ # ha de ser positiu.
Com és el cas de la primera reacció, és cert espontània.
Es pot utilitzar el mateix mètode per a la segona reacció.
#Br_ (2 (l)) + 2I _ ((aq)) ^ (-) -> I_ (2 (aq)) + 2Br _ ((aq)) ^ (-) #
Un cop més, utilitzeu els potencials estàndard d’elèctrodes
#I_ (2 (s)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2I _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+0,54 V" #
#Br_ (2 (l)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2Br _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1,09 V" #
Aquesta vegada, necessiteu brom oxidar l’anió iodurada al iode i es redueix en el procés. El més positiu #E ^ @ # El valor de la meitat-reacció de reducció de brom confirma que això és el que passarà.
El primer equilibri tornarà a passar a la esquerra, i el segon equilibri al dret. Això significa que teniu
#E_ "cel·la" ^ @ = E_ "càtode" ^ @ + E_ "ànode" ^ @ #
#E_ "cell" ^ @ = "+1.09 V" + underbrace ((- "0,54 V")) _ (color (blau) ("perquè l’equilibri es queda cap a l’esquerra")) = "+0,55 V" #
De nou, a positiu #E_ "cel·la" ^ @ # implica una negatiu #DeltaG ^ @ #, i per tant a reacció espontània.
