سوال100دفترچه (سوال 25 شیمی)رشته ریاضی، تیر 1403

با توجه به پتانسیل کاهشی استاندارد نیم‌سلول‌های زیر، کدام واکنش در جهت طبیعی انجام نمی‌شود؟

پاسخ:

برای اینکه یک واکنش اکسایش-کاهش در جهت طبیعی پیش رود باید E⁰ سلول مثبت شود و E⁰ سلول برابر با تفاضل E⁰ کاتد و E⁰ آند هست و فراموش نکنیم که گونه اکسایش یافته و گونه کاتد یافته را از روی واکنش پیدا می‌کنیم.

حال به سراغ گزینه‌ها برویم:

1) V(s)+Fe³⁺(aq)→V²⁺(aq)+Fe(s)

اکسایش: V

کاهش: Fe³⁺

_سلولE⁰= -0.04-(-1.20)=+1.16

پس به دلیل مثبت بودن E⁰ سلول این واکنش در جهت طبیعی انجام می‌شود.

2) Mn(s)+Fe³⁺(aq)→Mn²⁺(aq)+Fe(s)

اکسایش: Mn

کاهش: Fe³⁺

_سلولE⁰= -0.04-(-1.18)=+1.14

پس به دلیل مثبت بودن E⁰ سلول این واکنش در جهت طبیعی انجام می‌شود.

3) Mn(s)+V³⁺(aq)→V²⁺(aq)+Mn²⁺(aq)

اکسایش: Mn

کاهش: V³⁺

_سلولE⁰= -0.26-(-1.18)=+0.92

پس به دلیل مثبت بودن E⁰ سلول این واکنش در جهت طبیعی انجام می‌شود.

4) V³⁺(aq)+Fe(s)→V²⁺(aq)+Fe³⁺(aq)

اکسایش: Fe

کاهش: V³⁺

_سلولE⁰= -0.26-(-0.04)=-0.22

به دلیل منفی بودن E⁰ سلول، این واکنش در جهت طبیعی انجام نمی‌شود.

بنابراین جواب گزینه 4 هست.

پیش نیازهای لازم برای پاسخ به این تست:

• احاطه بر مبحث اکسایش و کاهش
• احاطه بر مبحث E⁰

تحلیل سوال:

اهمیت به مفهوم انجام پذیری واکنش‌های اکسایش-کاهش در جهت طبیعی با استفاده از E⁰ سلول از مطالب اصلی کنکور و مخصوصا امتحان نهایی هست.