Помогите, пожалуйста, вычислить стандартную ЭДС реакции Mg+H2SO4=MgSO4+H2S+H2O.
Рассмотрим данную реакцию:
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2S + H2O
Нам необходимо вычислить стандартную электродвойную связь (ЭДС) этой реакции. Для этого нужно знать таблицу стандартных потенциалов (ТСП) полуредокс-систем.
Работать с ТСП нужно следующим образом: для каждой полуредокс-системы (пары окисленных и восстановленных форм) мы знаем ее потенциал при нулевой концентрации веществ, температуре 25 °C и давлении 1 атм. Ноль также считается для водородного электрода (таблица ТСП строится на его основе), который имеет потенциал 0 В.
Стандартную ЭДС можно определить с помощью формулы:
E° = E°(восстановленное) - E°(окисленное)
где E°(восстановленное) - потенциал восстановленной полуредокс-системы, E°(окисленное) - потенциал окисленной полуредокс-системы.
Для вычисления ТСП для каждой полуредокс-системы используются стандартные электроды.
Изучим полуредокс-системы, которые присутствуют в нашей реакции:
- Mg2+ + 2e- → Mg (E° = -2,37 В);
- SO42- + 4H+ + 2e- → H2SO4 (E° = 1,76 В);
- SO42- + 2H2O + 2e- → H2S + 2OH- (E° = 0,14 В).
Так как реакция протекает в стандартных условиях, ΔG° = -nFE°, где ΔG° - изменение свободной энергии, n - количество электронов, участвующих в реакции, и F - постоянная Фарадея.
Для рассматриваемой реакции:
n = 2 (2 электрона переносятся от Mg до SO42-)
Таким образом, стандартная ЭДС реакции будет:
E° = E°(восстановленное) - E°(окисленное) = (-0,14) - (-2,37) - = 2,23 В.
Таким образом, стандартная ЭДС реакции Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2S + H2O составляет 2,23 В.