Используя стандартные электродные потенциалы определить, возможно ли при стандартных условиях самопроизвольное протекание реакции:

Для определения возможности самопроизвольного протекания реакции при стандартных условиях, необходимо рассчитать стандартное изменение свободной энергии реакции (ΔG°) с использованием стандартных электродных потенциалов.

1. Записываем полуреакции:

   • Окисление брома (Br2) до бромата (BrO3-):

     $$\mathrm{Br}_{2} + 6\mathrm{H}_{2}\mathrm{O} + 6\mathrm{e}^{-} \rightarrow 2\mathrm{BrO}_{3}^{-} + 12\mathrm{H}^{+}$$
     Стандартный электродный потенциал (E°) для этой реакции равен +1.59 В.

   • Восстановление перманганата (MnO4-) до манганата (Mn2+):

     $$\mathrm{MnO}_{4}^{-} + 8\mathrm{H}^{+} + 5\mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{Mn}^{2+} + 4\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}$$
     Стандартный электродный потенциал (E°) для этой реакции равен +1.51 В.

2. Определяем общее изменение потенциала (E°): Для того чтобы найти общее изменение потенциала реакции, необходимо учесть, что электроны должны быть сбалансированы. Для этого умножим полуреакцию с перманганатом на 6 и полуреакцию с бромом на 5, чтобы количество передаваемых электронов совпадало.

   Полуреакция с перманганатом:

   $$6 \cdot \left(\mathrm{MnO}_{4}^{-} + 8\mathrm{H}^{+} + 5\mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{Mn}^{2+} + 4\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\right)$$
   ...