Responder:
Ambas reacciones son espontáneas.
Explicación:
En realidad, se trata de dos reacciones redox, lo que significa que puede determinar fácilmente cuál de las dos es espontánea si observa alguna. potenciales de reducción estándar Para las medias reacciones.
Toma la primera reaccion
#Cl_ (2 (g)) + 2Br _ ((aq)) ^ (-) -> Br_ (2 (l)) + 2Cl _ ((aq)) ^ (-) #
los potenciales de reducción estándar para las medias reacciones son
#Br_ (2 (l)) + 2e ^ (-) a la derecha 2Br _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1.09 V" #
#Cl_ (2 (g)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2Cl _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1.36 V" #
Para que la reacción tenga lugar, necesita cloro para oxidar El anión bromuro a bromime líquido, y se reduce al anión cloruro en el proceso.
Dado que el cloro tiene una más positivo #E ^ @ # Valor, será más que capaz de hacer precisamente eso. Esto significa que la primera reacción de equilibrio realmente se moverá a la izquierda, y la segunda reacción de equilibrio se moverá a la Correcto.
El potencial celular estándar para la reacción global será por lo tanto
#E_ "celda" ^ @ = E_ "cátodo" ^ @ + E_ "ánodo" ^ @ #
#E_ "celda" ^ @ = "1.36 V" + underbrace ((- "1.09 V")) _ (color (azul) ("porque el equilibrio se mueve hacia la izquierda!")) = "+0.27 V" #
La espontaneidad de la célula viene dada por la ecuación.
# DeltaG ^ @ = -nF * E_ "cell" ^ @ #, dónde
#norte# - el número de electrones intercambiados en la reacción;
#F# - La constante de faraday.
Básicamente, esto te dice que, para que la reacción celular sea espontáneo, #DeltaG ^ @ # debe ser negativo, lo que implica que #E_ "celda" ^ @ # debe ser positivo.
Dado que este es el caso de la primera reacción, es de hecho espontáneo.
El mismo enfoque se puede utilizar para la segunda reacción.
#Br_ (2 (l)) + 2I _ ((aq)) ^ (-) -> I_ (2 (aq)) + 2Br _ ((aq)) ^ (-) #
Una vez más, utilice los potenciales de electrodo estándar.
#I_ (2 (s)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2I _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+0.54 V" #
#Br_ (2 (l)) + 2e ^ (-) a la derecha 2Br _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1.09 V" #
Esta vez, necesitas bromo para oxidar El anión yoduro al yodo, y se reducirá en el proceso. los más positivo #E ^ @ # El valor de la media reacción de reducción del bromo confirma que esto es lo que va a suceder.
El primer equilibrio se desplazará de nuevo a la izquierda, y el segundo equilibrio a la Correcto. Esto significa que tienes
#E_ "celda" ^ @ = E_ "cátodo" ^ @ + E_ "ánodo" ^ @ #
#E_ "celda" ^ @ = "+1.09 V" + underbrace ((- "0.54 V")) _ (color (azul) ("porque el equilibrio se desplaza a la izquierda!")) = "+0.55 V" #
De nuevo, un positivo #E_ "celda" ^ @ # implica una negativo #DeltaG ^ @ #, y por lo tanto un reacción espontánea.
