ПРИМЕР 2. Могут ли в стандартных условиях одновременно находиться в растворе хлориды двухвалентного олова и трехвалентного железа?

РЕШЕНИЕ. Представим данную систему в виде реакции

SnCl₂ + FeCl₃ = SnCl₄ + FeCl₂

Определим по таблице значения стандартных электродных потенциалов полуреакций.

Sn²⁺ - 2 = Sn⁴⁺ Е⁰_восс = +0,151 В

2 Fe³⁺ + = Fe²⁺ Е⁰_ок = +0,771 В.

Sn²⁺ +2Fe³⁺ = Sn⁴⁺ + 2Fe²⁺

В данном примере Е_ок > E_восс, т.е. реакция в стандартных условиях будет протекать самопроизвольно в прямом направлении и, следовательно, указанные хлориды будут реагировать между собой, поэтому одновременное нахождение их в растворе невозможно.

ПРИМЕР 3. Рассчитать константу равновесия окислительно-восстановительной системы при стандартных условиях:

10Br^- + 2MnO₄^- + 16H⁺ = 5Br₂ + 2Mn²⁺ + 8H₂O,

если E⁰(Br₂/Br^-) = 1,065В; E⁰(MnO₄^-/Mn²⁺) = 1,507В.

РЕШЕНИЕ. Представим данную реакцию в виде полурекций окисления и восстановления:

2Br^- -2ē = 5Br₂ Е⁰_восс = 1,065 В,

MnO₄^- + 8H⁺ + 5ē = Mn²⁺ + 4H₂O, E⁰_окис = 1,507В.

Константа равновесия К окислительно-восстановительной реакции с окислительно-восстановительными потенциалами связана следующим соотношением:

lgК= .

Окислителем в данной реакции является MnO₄^-, а восстановителем – Br^-. В окислительно-восстановительном процессе участвуют 10 электронов.

Отсюда:

lgK = = 76,27,

K =1,66.10^76,27.

ПРИМЕР 4. Рассчитайте равновесный потенциал электрода, на котором протекает реакция PbO₂ + 4 H⁺ + 2ē ↔ Pb²⁺ + 2H₂О, если моль/л, а рН=5.

РЕШЕНИЕ. Потенциал окислительно-восстановительного электрода определяем по уравнению:

.

Активность (как твердого вещества) и принимаются постоянными и включены в =+1,449 В, n = 2 –число электронов. С учетом этого,

Исходя из того, что рН =-lg[H⁺] или [H⁺]= 10^-рН , уравнение принимает вид

.

Подставляя значения Е⁰ и концентраций ионов, получаем

.