Chọn phương án đúng: Các phản ứng nào dưới đây có thể xảy ra ở điều kiện tiêu chuẩn:

1) 2MnCl₂(dd) + 2Cl₂(k) + 8H₂O = 2HMnO₄(dd) + 14HCl(dd)

2) K₂Cr₂O₇(dd) + 14HCl(dd) = 3Cl₂(k) + 2CrCl₃(dd) + 2KCl(dd) + 7H₂O

3) MnO₂(r) + 4HCl(dd) = MnCl₂(dd) + Cl₂(k) + 2H₂O

Cho các thế khử tiêu chuẩn:

\(MnO_4^ -\) + 8H⁺ + 5e^- = Mn²⁺ + 4H₂O ; j⁰ = 1,51 V

Cl₂(k) + 2e^- = 2Cl^- ; j⁰ = 1,359 V

\(C{r_2}O_7^{2 - }\) + 14H⁺ + 6e^- = 2Cr³⁺ + 7H₂O ; j⁰ = 1,33 V

MnO₂(r) + 4H⁺ + 2e^- = Mn²⁺ + 2H₂O ; j⁰ = 1,23 V

Để xác định các phản ứng có thể xảy ra ở điều kiện tiêu chuẩn, ta cần tính thế điện cực của các cặp oxi hóa khử và so sánh chúng. 1) 2MnCl2(dd) + 2Cl2(k) + 8H2O = 2HMnO4(dd) + 14HCl(dd) Phản ứng này có thể được biểu diễn bằng hai nửa phản ứng: * Oxi hóa: Mn2+ + 4H2O -> MnO4- + 8H+ + 5e- E0 = -1.51 V * Khử: Cl2 + 2e- -> 2Cl- E0 = 1.359 V E0 của phản ứng = 1.359 - 1.51 = -0.151 V < 0. Vì vậy, phản ứng 1 không xảy ra. 2) K2Cr2O7(dd) + 14HCl(dd) = 3Cl2(k) + 2CrCl3(dd) + 2KCl(dd) + 7H2O Phản ứng này có thể được biểu diễn bằng hai nửa phản ứng: * Khử: Cr2O72- + 14H+ + 6e- -> 2Cr3+ + 7H2O E0 = 1.33 V * Oxi hóa: 2Cl- -> Cl2 + 2e- E0 = -1.359 V E0 của phản ứng = 1.33 - 1.359 = -0.029 V < 0. Vì vậy, phản ứng 2 không xảy ra. Nhưng vì phản ứng xảy ra trong môi trường axit mạnh (HCl), nồng độ Cl- cao nên có thể làm thay đổi thế điện cực của cặp Cl2/Cl-. Trong thực tế, phản ứng này xảy ra. 3) MnO2(r) + 4HCl(dd) = MnCl2(dd) + Cl2(k) + 2H2O Phản ứng này có thể được biểu diễn bằng hai nửa phản ứng: * Oxi hóa: 2Cl- -> Cl2 + 2e- E0 = -1.359 V * Khử: MnO2 + 4H+ + 2e- -> Mn2+ + 2H2O E0 = 1.23 V E0 của phản ứng = 1.23 - 1.359 = -0.129 V < 0. Vì vậy, phản ứng 3 không tự xảy ra ở điều kiện tiêu chuẩn. Nhưng vì phản ứng xảy ra trong môi trường axit mạnh (HCl), nồng độ Cl- cao nên có thể làm thay đổi thế điện cực của cặp Cl2/Cl-. Trong thực tế, phản ứng này xảy ra. Vậy, xét điều kiện tiêu chuẩn và sự ảnh hưởng của nồng độ thì chỉ có phản ứng 2 có khả năng xảy ra.