Дано: реагирующие вещества: KClO3 – HCl; pH < 7.
Найти: ЭДС - ?
Решение
Между веществами происходит следующая реакция
KClO3 + HCl → Cl2 + KCl + H2O
Схема реакции в ионном виде:
K+ + ClO3- + H+ + Cl- → Cl2 + K+ + Сl-+ H2O
Составим схемы полуреакций окисления и восстановления:
ClO3- + 6H+ + 5е → 1/2Cl2 + 3Н2О | 1 – восстановление;
Cl- - e → 1/2Cl2 | 5 – окисление.
Для 5 и 1 электрона наименьшее кратное равно 5
. Коэффициент для полуреакции восстановления равен 5 : 5 = 1, для полуреакции окисления – 5 : 1 = 5. Сложим полуреакции с учетом найденных коэффициентов.
ClO3- + 6H+ + 5Cl- = 3Cl2 + 3Н2О
Запишем уравнение реакции в молекулярном виде:
KClO3 + 6HCl = 3Cl2 + КCl + 3H2O
Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы равны:
Е0(ClO3- + 6H+/1/2Cl2 + 3Н2О) = +1,470 В;
Е0(Cl2/2Cl-) = + 1,359 В.
KClO3 – окислитель; HCl – восстановитель.
ЭДС = Е0ок-ля – Е0восст-ля;
ЭДС = + 1,470 – 1,359 = 0,111 (В).
Так как ЭДС > 0, окислительно-восстановительная реакция может идти самопроизвольно в прямом направлении.
При добавлении к раствору KClO3 избытка соляной кислоты наблюдается выделение желто-зеленого газа с резким запахом.