Ciao,
per determinare se la reazione data è spontanea o meno, possiamo utilizzare il concetto di potenziale standard di riduzione (E°) e la differenza di potenziale standard (ΔE°) tra le semireazioni di ossidazione e riduzione. La spontaneità di una reazione redox può essere valutata utilizzando l'equazione di Nernst:
ΔG° = -nFΔE°
dove ΔG° è la variazione di energia libera standard, n è il numero di elettroni trasferiti, F è la costante di Faraday (96485 C/mol), e ΔE° è la differenza di potenziale standard tra le semireazioni di ossidazione e riduzione.
Per la semireazione di ossidazione, abbiamo:
ClO3- → Cl- ΔE°_oss = -1,45 eV
Per la semireazione di riduzione, abbiamo:
Sn4+ → SnO3 2- ΔE°_red = 0,139 eV
Ora dobbiamo bilanciare il numero di elettroni trasferiti. La semireazione di ossidazione perde 5 elettroni, mentre la semireazione di riduzione guadagna 2 elettroni. Per bilanciare il numero di elettroni, dobbiamo moltiplicare la semireazione di ossidazione per 2 e la semireazione di riduzione per 5:
2ClO3- → 2Cl- + 5e-
5Sn4+ → 5SnO3 2- + 10e-
Ora possiamo calcolare la differenza di potenziale standard complessiva (ΔE°) tra le due semireazioni:
ΔE° = ΔE°_oss + ΔE°_red
ΔE° = (-1,45 eV) + (0,139 eV)
ΔE° = -1,311 eV
Ora possiamo utilizzare l'equazione di Nernst per calcolare ΔG°:
ΔG° = -nFΔE°
ΔG° = -(5 + 10) * 96485 C/mol * (-1,311 eV)
ΔG° = 150259 J/mol
Se ΔG° è negativo, la reazione è spontanea nelle condizioni standard. Quindi, la reazione ClO3- + SnO2 2- → Cl- + SnO3 2- è spontanea nelle condizioni standard.
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