Menjawab:
Kedua reaksi itu spontan.
Penjelasan:
Anda sebenarnya berurusan dengan dua reaksi redoks, yang berarti bahwa Anda dapat dengan mudah mengetahui yang mana, jika ada, secara spontan dengan melihat potensi reduksi standar untuk setengah reaksi.
Ambil reaksi pertama
#Cl_ (2 (g)) + 2Br _ ((aq)) ^ (-) -> Br_ (2 (l)) + 2Cl _ ((aq)) ^ (-) #
Itu potensi reduksi standar untuk setengah reaksi
#Br_ (2 (l)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2B_ _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1.09 V" #
#Cl_ (2 (g)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2Cl _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1.36 V" #
Agar reaksi berlangsung, Anda perlu klorin mengoksidasi anion bromida menjadi cairan bromim, dan direduksi menjadi anion klorida dalam proses.
Karena klorin memiliki a lebih positif #E ^ @ # nilai, itu akan lebih dari sekadar melakukan hal itu. Ini berarti bahwa reaksi kesetimbangan pertama benar-benar akan pindah ke kiri, dan reaksi kesetimbangan kedua akan berpindah ke kanan.
Potensi sel standar untuk keseluruhan reaksi akan demikian
#E_ "cell" ^ @ = E_ "cathode" ^ @ + E_ "anode" ^ @ #
#E_ "cell" ^ @ = "1,36 V" + underbrace ((- "1,09 V")) _ (warna (biru) ("karena keseimbangan bergerak ke kiri!")) = "+0,27 V" #
Spontanitas sel diberikan oleh persamaan
# DeltaG ^ @ = -nF * E_ "cell" ^ @ #dimana
# n # - jumlah elektron yang ditukar dalam reaksi;
# F # - Konstanta Faraday.
Ini pada dasarnya memberitahu Anda bahwa, agar reaksi sel terjadi spontan, #DeltaG ^ @ # harus negatif, Yang menyiratkan itu #E_ "cell" ^ @ # harus positif.
Karena ini adalah kasus untuk reaksi pertama, itu memang benar spontan.
Pendekatan yang sama dapat digunakan untuk reaksi kedua.
#Br_ (2 (l)) + 2I _ ((aq)) ^ (-) -> I_ (2 (aq)) + 2Br _ ((aq)) ^ (-) #
Sekali lagi, gunakan potensial elektroda standar
#I_ (2 (s)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2I _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+0,54 V" #
#Br_ (2 (l)) + 2e ^ (-) rightleftharpoons 2B_ _ ((aq)) ^ (-) #, # E ^ @ = "+1.09 V" #
Kali ini, Anda perlu bromin mengoksidasi anion iodida menjadi yodium, dan dikurangi dalam proses. Itu lebih positif #E ^ @ # nilai untuk setengah reaksi reduksi brom menegaskan bahwa inilah yang akan terjadi.
Keseimbangan pertama akan kembali bergeser ke kiri, dan keseimbangan kedua ke kanan. Ini artinya sudah Anda miliki
#E_ "cell" ^ @ = E_ "cathode" ^ @ + E_ "anode" ^ @ #
#E_ "cell" ^ @ = "+1.09 V" + underbrace ((- "0,54 V")) _ (warna (biru) ("karena keseimbangan bergeser ke kiri!")) = "+0,55 V" #
Sekali lagi, a positif #E_ "cell" ^ @ # menyiratkan a negatif #DeltaG ^ @ #, dan dengan demikian a reaksi spontan.
