Question

Blaszkę srebrną wrzucono do roztworu azotanu(V) miedzi (II) o stężeniu a) 0,01 mol/dm³ i b) 1 mol/dm³. Dla każdego z przypadków a) i b) określ czy reakcja zajdzie, a odpowiedź uzasadnij. Napisz odpowiednie równanie(a) reakcji oraz wskaż utleniacz i reduktor. E°(Cu/Cu) = 0,340 V; E (Ag/Ag) = 0,799 V

Answer 1

Odpowiedź:

Równanie reakcji zachodzącej między azotanem(V) miedzi (II) a srebrem to:

Cu(NO3)2(aq) + 2Ag(s) → 2AgNO3(aq) + Cu(s)

a) Dla stężenia 0,01 mol/dm³ roztworu azotanu(V) miedzi (II) reakcja nie zajdzie. Stężenie jonów Cu2+ jest zbyt małe, aby zaszła reakcja utleniania srebra.

b) Dla stężenia 1 mol/dm³ roztworu azotanu(V) miedzi (II) reakcja zajdzie. Stężenie jonów Cu2+ jest wystarczająco duże, aby zaszła reakcja utleniania srebra.

Utleniaczem jest Cu2+, a reduktorem Ag.

Równanie reakcji: Cu2+(aq) + 2Ag(s) → 2Ag+(aq) + Cu(s)

Potencjał standardowy pary redoks Cu2+/Cu wynosi 0,340 V, a potencjał standardowy pary redoks Ag+/Ag wynosi 0,799 V. Potencjał standardowy reakcji utlenienia srebra wynosi:

E° = E°(Ag/Ag) - E°(Cu/Cu) = 0,799 V - 0,340 V = 0,459 V

Jeśli reakcja zachodzi, to potencjał reakcji wynosi:

E = E° - (RT/nF)lnQ

gdzie:

- R to stała gazowa (8,31 J/K*mol)

- T to temperatura w kelwinach (298 K)

- n to liczba elektronów przenoszonych w reakcji (2)

- F to stała Faradaya (96485 C/mol)

- Q to iloczyn stężeń jonów Cu2+ i Ag+

Dla stężenia 1 mol/dm³ roztworu azotanu(V) miedzi (II) stężenie jonów Cu2+ wynosi 1 mol/dm³, a stęż