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【讨论】推动二氧化锰和浓盐酸反应的驱动力是什么

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中学时都知道二氧化锰和浓盐酸能制取氯气,
MnO₂ +2Cl⁻ +4H⁺ ===Mn²⁺ +2H₂O +Cl₂↑
但是二氧化锰(1.23V)的标准电极电势小于氯气(1.3583V),即电动势E标= -0.1283V <0 并不利于反应正向进行。
非标准状况下电动势E与反应物H⁺,Cl⁻,产物Mn²⁺浓度有关,如下图等式关系。要使反应正向进行,即E>0,则反应物浓度要尽可能的大,产物浓度尽可能要小。
但是进过计算H⁺ 浓度要非常大(理论来说现有浓盐酸再浓也不可能达到)反应才可能正向进行,且反应常数K还很小,然而实际反应比较明显。
那么该反应的驱动力是什么,是因为加热能使平衡常数K增大反应速率加快么,还是说加热能使热力学或动力学有利吗,还是因为加热能使氢离子活性增强或二氧化锰氧化性增强?


IP属地:湖北来自Android客户端1楼2024-11-25 21:36回复
    从热力学角度看,氯气跑了强烈熵增啊
    镁可以与氯化铯反应,置换出铯就是因为铯的沸点低,强烈熵增啊
    而且根据φ=φθ+(RT/nF)In(氧化状态/还原状态)。
    氯气本身在浓盐酸中溶解度不高,而且加热温度比较高,氯气从溶液里面跑了,电极电势肯定降低啊


    IP属地:山东2楼2024-11-25 21:47
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      2025-07-24 12:08:57
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      我感觉这个反应和银单质与氢硫酸反应生成硫化银与氢气本质上是一样的,
      银离子这种氧化态物种被硫离子结合了,导致氧化态物种很少,所以电势低可以反应


      IP属地:山东3楼2024-11-25 21:50
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        氧化性还与pH有关,浓盐酸pH更低,二氧化锰的电极电势就会根据能斯特方程而增大,最后高于氯气


        IP属地:日本来自Android客户端4楼2024-11-25 22:29
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          浓盐酸里面还有大量的未电离的HCl分子,你直接套这个式子显然是不合适的


          IP属地:浙江来自Android客户端5楼2024-11-25 22:59
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            你只比较了标准电极电势,但是浓盐酸浓度可不是1M而是12M


            IP属地:山东来自Android客户端6楼2024-11-26 00:37
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              你加热了电极电势会变的


              IP属地:北京来自Android客户端7楼2024-11-26 01:04
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                IP属地:上海来自Android客户端8楼2024-11-26 09:26
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                  2025-07-24 12:02:57
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                  因为要加热


                  IP属地:广东来自Android客户端9楼2024-11-26 14:53
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                    不是标准状态,电极电势变了


                    IP属地:湖北来自Android客户端10楼2024-11-28 17:18
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                      T变了-w也变了


                      IP属地:天津来自iPhone客户端11楼2024-11-30 12:05
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                        IP属地:江苏来自Android客户端12楼2024-12-06 09:57
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                          经过计算得出,只要满足这个式子,反应就能进行。所以增大氢离子浓度,并且在温度较高的情况下,是可以发生的


                          IP属地:江苏来自Android客户端13楼2024-12-06 09:59
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