Составьте электронно-ионные схемы, ионные и молекулярные уравнения возможных окислительно-восстановительных реакций взаимодействия металловSn, Zr, Cdс водой и растворами щелочей.Возможность протекания реакции обоснуйте значениями потенциалов окислителя и восстановителя с учетом рН среды
Решение
Реакции Sn, Zr, Cd с водой: Вода рН =7 Е0(2Н2О / Н2) = -0,41В
Е(Sn(ОН)2/ Sn) = -0,50В
Условием прохождения ОВР есть:
ЭДС = ЕОК – ЕВОСТ > 0
Sn – восстановитель
H+-окислитель
ЭДС = -0,41 –(-0,50) = 0,09 В реакция возможна
Sn + 2H2O = Sn(OH)2 + H2
Sn0 -2е = Sn2+ процесс окисления
2H2O +2е = Н2 +2 ОН- процесс восстановления
Cd
Е(Cd(ОН)2/ Cd) = -0,41В
Cd – восстановитель
H+-окислитель
ЭДС = -0,41 –(-0,41) = 0 В реакция не возможна
Zr
Е (Zr + 2Н2О / ZrО2) = - 1, 43В
ЭДС = -0,41 – ( -1,43) = 1,02В реакция возможна
Zr + 2Н2О = ZrО2 + 2Н2
Zr 0 -4е +2Н2О =Zr4+ О2+ 4Н+ процесс окисления
4Н+ + 4е =2Н2 процесс восстановления
Zr 0 +2Н2О =Zr4+ О2+ 2Н2
Реакции Sn, Zr, Cd со щелочью рН = Е0(2Н2О / Н2) = -0,83В
Е(SnО22- / Sn) = -0,91В
Условием прохождения ОВР есть:
ЭДС = ЕОК – ЕВОСТ > 0
Sn – восстановитель
H+-окислитель
ЭДС = -0,83 –(-0,91) = 0,08 В реакция возможна
Sn + 2КОН = К2 SnО 2 + H2
Sn0 -2е + 2ОН- = SnО 22- + 2 Н+ процесс окисления
2Н+ + 2е =Н2 процесс восстановления
Sn0 + 2ОН- = SnО 22- + Н2
Cd
Е(Cd(ОН)2/ Cd) = -0, 82В
Cd – восстановитель
H+-окислитель
ЭДС = -0,83 –(-0,82) = -0,01 В реакция не возможна
Zr
Е (Zr + ОН- / ZrО32_) = - 2, 32В
ЭДС = -0,83 – ( - 2,32) = 1,49В реакция возможна
Zr + 2КОН + Н2О = К2 ZrО3 + 2Н2
Zr0 -4е + Н2О + 2ОН- =ZrО32- + 4Н+ процесс окисления
4Н+ + 2е =2Н2 процесс восстановления
Zr0 + Н2О + 2ОН- =ZrО32- + 2Н2