Домашние задания: Химия

Как понять в реакции Fe 2+ или 3+?

К примеру Fe+Hcl(1р и 2к)=? И Fe+h2so4 (1р и 2к) =?
Можете объяснить как понять и решить эти 4 реакции к- концентрированная и р- разбавленная.
Стандартные электродные потенциалы полуреакций:
Fe(2+) + 2e --> Fe, E = -0,441 B
Fe(3+) + 3e --> Fe, E = -0,036 B
Чем меньше значение Е, тем сильнее выражены восстановительные свойства (Например, натрий Na(+) + 1e --> Na, E = -2,714 B)

В нашем случае идёт реакция растворения железа в разных кислотах. Так, Fe в реакции восстановитель, значит кислота должна вступать окислителем, т. к. восстановления в системе без окисления не может быть.

Рассмотрим HCl. При диссоциации Н (+) и Cl(-) - окислителем здесь может быть только Н (+), т. к. Cl(-) больше не может принимать электроны.
СЭП полуреакции:
2H(+) + 2e --> H2, E = 0,000 B

ЭДС электрохимической реакции:
Fe + 2H(+) = Fe(2+) + H2
ЭДС = 0 + 0,441 = 0,441 В - реакция идёт

Fe + 3H(+) = Fe(3+) + 1.5H2
ЭДС = 0,036 В - реакция идёт

Сравниваем ЭДС и видим, что в первом случае он больше, чем во втором, значит мы в растворе будем предпочительно наблюдать Fe(2+), чем Fe(3+) который тоже образуется.

В серной кислоте если она разбавленная, то в ОВР участвует Н (+) частицы в основном, а когда концентрированная, то диссоциация Н (+) низкая, в кислоте в качестве окислителя выступает предпочтительно S(+6).
СЭП восстановления серной кислоты до SO2 не нашёл, но он значительно больше 0,00 В.
ЭДС реакции будет уже больше, чем 0,036 В (случай с водородом), поэтому весь на первое время полученный Fe(2+) переходит быстро в Fe(3+).

Поэтому когда в качестве окислителя выступает слабый окислитель, например H+ кислот, то пишут Fe(2+), а когда более сильный окислитель, например, H2SO4(конц.), KMnO4, HNO3 - уже Fe(3+).
Marishka *
Marishka *
39 909
Лучший ответ
В случае с HCl образуется FeCl2 что с концентрированной, что разбавленной HCl с выделением H2. В случае с H2SO4 (разбавленная) образуется FeSO4 (Fe2+) и выделяется H2. В случае с H2SO4 (концентрированной) образуется Fe2(SO4)3 (Fe3+), выделяется оксид cеры (IV) SO2 и вода. Но я точно не уверен в отношении HCL (концентрированной)
Эдуард Кагарманов Fe+2HCl(разб) =FeCl2+H2
Fe+2HCl(конц) =Fecl2+H2

Fe+H2SO4(разб) =FeSO4+H2
2Fe+6H2SO4(конц) =Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O
Эдуард Кагарманов Да. HCl не является окислителем как таковым. В нём активная частица - это анион Cl-. Поэтому Fe окисляется до Fe2+. А простое вещество хлор Cl2 является сильнейшим окислителем и при взаимодействии с Fe окисляет его до максимальной степени окисления +3 (Fe3+)
Эдуард Кагарманов Не так написал. В HCl активная частица не Cl-, а H+, которая никогда не окислит Fe до высшей степени окисления +3