0,01М 0,005М
Средний ионный коэффициент активности ZnSO4 в 0,01М растворе равен 0,387. Коэффициент активности иона водорода в растворе H2SO4 вычислите, используя уравнение Дебая-Хюккеля соответствующего приближения. Составьте схему гальванического элемента, напишите уравнения реакций, протекающих на электродах, и уравнение токообразующей реакции.
Вычислите э. д.с. гальванического элемента
Pt | Tl4+,Tl3+ || Sn4+,Sn2+ | Pt
Стандартный потенциал анода равен 0,04В. Отношения активностей окисленной и восстановленной форм в растворах электролитов равны: a(Tl4+) : a(Tl3+) =1 : 2; a(Sn4+) : a(Sn2+) =5 : 2.
Представьте схему гальванического элемента, составленного из водородного и кислородного электродов, погруженных в раствор серной кислоты. В кислой среде на кислородном электроде протекает реакция O2 + 4H+ + 4e = 2H2O Напишите уравнение реакции, протекающей на втором электроде и уравнение токообразующей реакции. Установите зависимость э. д.с. цепи от давлений кислорода и водорода. Зависит ли э. д.с. цепи от pH раствора H2SO4?
3 Концентрационные системы (цепи)
без переноса и с переносом
Рассчитайте при 298,2К э. д.с. концентрационной цепи, составленной из двух водородных электродов. Один электрод погружен в 0,001 моль∙л−1 раствор серной кислоты, другой − в 0,001 моль∙л−1 раствор гидроксида калия.
Давление водорода для первого электрода примите равным 9,57∙104 Па, для второго электрода − 1,1033∙105 Па. Какой из электродов имеет более отрицательный потенциал? Составьте схему концентрационной цепи.
Рассчитайте при 298,2К э. д.с. концентрационной цепи, составленной из двух водородных электродов. Один электрод погружен в 0,001 моль∙л−1 раствор n-аминобензойной кислоты, другой − в 1 моль∙л−1 раствор бензойной кислоты.
Pt(H2) | n-H2N−C6H4COOH || C6H5COOH | (Н2)Pt
0,001 моль∙л−1 1 моль∙л−1
Константа диссоциации n-аминобензойной кислоты равна 1,4∙10−5, а бензойной кислоты 6,3∙10−5. Какой из электродов имеет более отрицательный потенциал? Составьте схему концентрационной цепи.
Рассчитайте при 298,2К э. д.с. концентрационной цепи, составленной из двух водородных электродов. Один электрод погружен в 0,001 моль∙л−1 раствор уксусной кислоты, другой − в 1 моль∙л−1 раствор муравьиной кислоты.
Pt(H2) | CH3COOH || HCOOH | (Н2)Pt
0,001 моль∙л−1 1 моль∙л−1
Константы диссоциации уксусной и муравьиной кислот равны 1,8∙10−5 и 1,8∙10−4 соответственно. Какой из электродов имеет более отрицательный потенциал? Составьте схему концентрационной цепи.
Рассчитайте при 298,2К э. д.с. концентрационной цепи, составленной из двух водородных электродов. Один электрод погружен в 0,001 моль∙л−1 раствор серной кислоты, другой − в 0,001 моль∙л−1 раствор гидроксида калия.
Pt (H2) | КOH || H2SO4 | (Н2)Pt
0,001 моль∙л−1 0,001 моль∙л−1
Давление водорода для первого электрода примите равным 9,57∙104 Па, для второго электрода − 1,1033∙105 Па. Какой из электродов имеет более отрицательный потенциал? Составьте схему концентрационной цепи.
Рассчитайте при 298,2К э. д.с. концентрационной цепи, составленной из двух водородных электродов. Один электрод погружен в 0,1 М раствор уксусной кислоты, другой − в 0,01М раствор гидроксида аммония. Парциальное давление водорода равно 1 атм. КД(СН3СООН) = 1,8∙10−5; КД(NН4ОН) = 1,8∙10−5. Какой из электродов является анодом, а какой катодом? Составьте схему гальванического элемента.
Концентрационная цепь составлена водородными электродами, погруженными в 0,2н. раствор HCl и раствор HCl неизвестной концентрации. Средние ионные коэффициенты активности электролитов равны 0,767 и 0,830 соответственно. Определите неизвестную концентрацию электролита, если э. д.с. цепи равна 0,033 В. Запишите схему цепи.
Концентрационная цепь составлена магниевыми электродами, погруженными в 0,001н. и 2М растворы MgSO4. Средний ионный коэффициент активности электролита в 2М растворе равен 0,042. Вычислите коэффициент активности иона магния в 0,001н. растворе, если э. д.с. цепи равна 0,08 В. Запишите схему цепи.
Концентрационная цепь составлена серебряными электродами, погруженными в 0,005н. раствор AgNO3 и раствор AgNO3 неизвестной концентрации. Средние ионные коэффициенты активности электролитов равны 0,925 и 0,536 соответственно. Определите неизвестную концентрацию AgNO3, если э. д.с. цепи равна 0,103 В. Запишите схему цепи.
Концентрационная цепь составлена хлорид-серебряными электродами, погруженными в 0,001н. и 3,0 М растворы KCl. Запишите схему цепи и вычислите ее э. д.с., если средний ионный коэффициент активности 3,0 М раствора KCl равен 0,569. Коэффициент активности хлорид-иона в 0,001н. растворе KCl рассчитайте, используя уравнение Дебая-Хюккеля соответствующего приближения.
В два стакана налито по 25 мл 0,1М раствора AgNO3. Растворы, соединили солевым мостиком, содержащим KNO3, и ввели в них одинаковые серебряные электроды. Э. д.с. цепи равна нулю. В один из стаканов добавили 10,0 мл раствора Pb(NO3)2, вследствие чего в цепи возникла э. д.с., равная 7,00 мВ.
Рассчитайте массовую долю примеси серебра в свинце, если раствор Pb(NO3)2 приготовлен растворением 10г свинца, загрязненного серебром в азотной кислоте. Примите, что коэффициенты активности растворов равны 1. Температура равна 298,2 К.
Составьте схему и вычислите при 298,2К э. д.с. концентрационной цепи, в которой электродами служат цинковые амальгамы с активностями цинка соответственно 33,65∙10−4 и 11,3∙10−5, а электролитом − раствор хлорида цинка. Содержание цинка в амальгаме определяется его молярной долей.
Составьте схему и вычислите при 298,2К э. д.с. концентрационной цепи, в которой электродами служат цинковые амальгамы с активностями цинка соответственно 3,37∙10−6 и 1,1∙10−7, а электролитом − раствор сульфата цинка. Содержание цинка в амальгаме определяется его молярной долей.
Составьте схему и вычислите при 298,2К э. д.с. концентрационной цепи, в которой электродами служат кадмиевые амальгамы с активностями кадмия соответственно 4,3∙10−2 и 4,3∙10−3, а электролитом − раствор сульфата кадмия. Содержание кадмия в амальгаме определяется его молярной долей.
Составьте схему и вычислите при 298,2К э. д.с. концентрационной цепи, в которой электродами служат кадмиевые амальгамы кадмия, а электролитом − раствор сульфата кадмия. Амальгамы кадмия приготовлены путем растворения соответственно 0,110 и 0,030 г кадмия в 150 г ртути. Коэффициенты активности кадмия в амальгамах примите одинаковыми. Как изменятся составы амальгам (молярные доли кадмия) и э. д.с. элемента после выработки 10 Кл электричества?
Рассчитайте коэффициент активности серебра в амальгаме серебра с молярной долей серебра 0,5, если э. д.с. элемента
Ag, Hg | AgNO3(aq) | Hg, Ag
N(Ag) = 0,5 N(Ag) = 5∙10−4
при 298 К равна 0,156В. Коэффициент активности серебра в амальгаме серебра с молярной долей 5∙10−4 примите равным 1. Расставьте знаки электродов в элементе.
Составьте схему и вычислите при 298,2К э. д.с. концентрационной цепи, в которой электродами служат цинковые амальгамы. Массовая доля цинка в одной амальгаме равна 0,1%, в другой 0,9%. Цинк в амальгаме находится в виде атомов. Коэффициенты активности цинка в обеих амальгамах примите равными 1.
Э. д.с. элемента
Pt (H2) | KOH(aq) || HCl(aq) | (Н2)Pt
при 298 К составляет 0,707В. Электроды погружены в 0,1М растворы кислоты и щелочи. г±(HCl) = 0,796. Вычислите средний ионный коэффициент активности в растворе KOH.
Под каким давлением находится водород в левом полуэлементе, если э. д.с. цепи
Pt (H2) | HCl(aq) | (Н2)Pt
р(H2) = ? р(H2) = 1,013∙105 Па
при 298К равна 0,0059В.
Под каким давлением находится хлор в правом полуэлементе, если э. д.с. цепи
Pt (Cl2) | HCl(aq) | (Cl2)Pt
р(Cl2) = 1,013∙105 Па р(Cl2) = ?
при 298К равна 0,0059В.
Концентрационная цепь составлена водородными электродами, погруженными в растворы серной кислоты различной концентрации, причем катод является стандартным электродом. Изменяя активности участников электродного процесса в анодном пространстве, получите э. д.с. цепи 0,01 В. Запишите схемы цепей (не менее 3-х). Представьте расчеты э. д.с.4 Диффузионный потенциал
Рассчитайте диффузионные потенциалы на обеих границах растворов элемента:
(−) H2(Pt) | NaOH | NaCl | HCl | H2(Pt) (+)
0,01 моль∙л−1 0,01 моль∙л−1 0,01 моль∙л−1
Эквивалентные электропроводности растворов NaOH, NaCl и HCl при 291,2 К равны 370,0; 200,0 и 102,0 См∙м2∙моль−1 соответственно.
Вычислите диффузионный потенциал на границе двух растворов AgNO3 при 291,2 К, если отношение средних активностей в этих растворах равно 10 и число переноса t (NO3−) = 0,53.
Каково должно быть отношение активностей HCl в двух растворах при 291,2 К, чтобы диффузионный потенциал, возникший на их границе, был равен 0,1В? Подвижности ионов равны: л0 (Н+) = 315,0 См∙м2∙моль−1. л0(Сl−) = 65,5 См∙м2∙моль−1.
Вычислите величину диффузионного потенциала, возникающего на границе раздела растворов KCl и KOH одинаковой активности (а(KCl) = а(KOH) = 0,001). С какой стороны граница между этими растворами будет заряжена положительно? Подвижности ионов равны 64,3; 65,3 и 274,0 См∙м2∙моль−1 соответственно.
Мостик, заполненный насыщенным раствором KCl, часто применяют для устранения диффузионных потенциалов на границах соприкосновения электролитов. Вычислите диффузионный потенциал для границ соприкосновения насыщенного раствора KCl (число переноса катиона t (К+) = 0,491) с а) 0,01 моль∙л−1 HCl (t (Н+) = 0,821) и б) 5 моль∙л−1 СaCl2 (t (Са2+) = 0,438).
Вычислите диффузионные потенциалы при 298 К на границах раздела следующих растворов одинаковых концентраций: а) HCl|NaCl; б) NaOH|NaCl; в) NaCl|KCl. Воспользуйтесь значениями подвижностей ионов (Таблица 65, Краткий справочник физико-химических величин под ред. и ).
Вычислите при 298,2К э. д.с. концентрационной цепи, составленной из двух серебряных электродов, погруженных в в 0,1 и 0,01 моль∙л−1 растворы AgNO3. Учтите возникновения диффузионного потенциала на границе соприкасающихся растворов. Число переноса нитрат-иона t(NO3−) = 0,529. Средний ионный коэффициент активности первого раствора равен 0,734. Примите, что для раствора с концентрацией 0,01 моль∙л−1 справедлив предельный закон Дебая-Хюккеля. Температура равна 298,2 К.
Вычислите величину диффузионного потенциала, возникающего на границе раздела растворов KCl и KOH одинаковой активности (а(KCl) = а(KOH) = 0,001). С какой стороны граница между этими растворами будет заряжена положительно? Подвижности ионов равны 64,3; 65,3 и 274,0 См∙м2∙моль−1 соответственно.
Вычислите э. д.с. элемента, составленного из двух водородных электродов с активностями хлороводородной кислоты 0,1М и 0,01М при 298 К с учетом диффузионного потенциала. Число переноса ионов водорода равно 0,84.
Вычислите э. д.с. концентрационной цепи
Hg, HgO |KOH(aq) | KOH(aq) | HgO, Hg
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
