Calculation of Standard Electromotive Force

Answered using OpenAI o1 mini by OpenAI o1

Question:
  1. Рассчитайте значение ЭДС (В) реакции MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + Cl2 + 2 H2O в стандартных условиях. E0(MnO2,4H+/Mn2+) = +1,23 В и E0(Cl2/2Cl–) = +1,36 В.
Answer:

Для расчета стандартного электродвижущей силы (ЭДС) реакции, мы можем использовать уравнение:

[ E^0_{\text{реакции}} = E^0_{\text{катод}} - E^0_{\text{анод}} ]

В данной реакции:

  • MnO2 восстанавливается до MnCl2, что соответствует полуреакции: [ \text{MnO}_2 + 4 \text{H}^+ + 2 \text{e}^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 2 \text{H}2\text{O} ] Стандартный потенциал этой полуреакции: [ E^0{\text{катод}} = E^0(\text{MnO}_2, 4\text{H}^+/\text{Mn}^{2+}) = +1,23 , \text{В} ]

  • Cl2 окисляется до Cl–, что соответствует полуреакции: [ \text{Cl}2 + 2 \text{e}^- \rightarrow 2 \text{Cl}^- ] Стандартный потенциал этой полуреакции: [ E^0{\text{анод}} = E^0(\text{Cl}_2/2\text{Cl}^-) = +1,36 , \text{В} ]

Теперь подставим значения в уравнение для расчета ЭДС реакции:

[ E^0_{\text{реакции}} = E^0_{\text{катод}} - E^0_{\text{анод}} = 1,23 , \text{В} - 1,36 , \text{В} = -0,13 , \text{В} ]

Таким образом, стандартное значение ЭДС данной реакции составляет:

[ E^0_{\text{реакции}} = -0,13 , \text{В}