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25cでCu2(aq)と自然に反応する金属はどれですか?

25°CでCu²⁺(aq)と自然に反応する金属を決定する方法は次のとおりです。

概念を理解する

Gibbs自由エネルギー(ΔG)の変化が陰性である場合、自発的な反応が発生します。標準削減電位(E°)を使用して、自発性を予測できます。

* より陽性のe°: より正の標準削減電位を持つ種は、還元される可能性が高くなります(獲得電子)。

* 陽性の少ないe°: 標準削減の可能性が低い種は、酸化される可能性が高くなります(電子を失う)。

手順

1。半分反応を識別します:

* cu²⁺(aq) +2e⁻→cu(s)e°=+0.34 v (これは銅の半分の削減です)

2。可能な金属を考慮してください: Cu²⁺と自発的に反応するには、金属は銅よりも *少ない標準削減ポテンシャルを持たなければなりません。 これは、金属が酸化され、銅が還元されることを意味します。

3。標準削減電位を検索: 標準削減電位の表を参照してください(オンラインまたは化学の教科書で1つを見つけることができます)。ここに、Cu²⁺と自然に反応する金属の例がいくつかあります。

* zn(s)→zn²⁺(aq) +2e⁻e°=-0.76 v

* fe(s)→fe²⁺(aq) +2e⁻e°=-0.44 v

* mg(s)→mg²⁺(aq) +2e⁻e°=-2.37 v

4。自発性を予測: 標準削減電位のある金属は、 +0.34 Vよりも正の *陽性 *陽性 *がCu²⁺と自発的に反応します。これは、全体的な細胞電位(e°細胞)が陽性であり、負のΔGをもたらすためです。

例:

* zn(s) +cu²⁺(aq)→zn²⁺(aq) + cu(s)

* e°cell =e°(cu²⁺/cu)-e°(zn²⁺/zn)=+0.34 v-(-0.76 v)=+1.10 v

* e°細胞は正であるため、反応は自発的です。

重要な注意:

*反応の実際の自発性は、濃度や温度などの要因の影響を受ける可能性があります。標準の削減ポテンシャルは、傾向を予測するのに役立ちますが、反応の実際の挙動を必ずしも完全に反映するとは限りません。

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