Основы физической химии - Еремин В.В.
Скачать (прямая ссылка):
12-5. Удельная электропроводность насыщенного раствора AgCl в воде при 25 °C равна 2.28-10-4 См-м-1, а удельная электропроводность воды
1.16 10-4 См м-1. Рассчитайте растворимость AgCl в воде при 25 °C в
-1
моль- л .
12-6. Какую долю общего тока переносит ион Li+ в водном растворе LiBr при 25 °C?
12-7. Рассчитайте число переноса в растворе HCl с концентрацией 1-10-3 моль-л-1. Каково будет число переноса H+, если к этому раствору добавить NaCl, чтобы его концентрация была равна 1.0 моль-л-1?
12-8. Рассчитайте скорость движения иона Rb+ в водном растворе при 25 °C, если разность потенциалов 35 В приложена к электродам, находящимся на расстоянии 0.8 см друг от друга.
12-9. Рассчитайте скорость движения иона Na+ в водном растворе при 25 °C, если разность потенциалов 10 В приложена к электродам, нахо-
194
Глава 3. Электрохимия
дящимся на расстоянии 1 см друг от друга. Сколько времени понадобится иону, чтобы пройти расстояние от одного электрода до другого?
12-10. Удельная электропроводность водного раствора KI равна 89.00 См-м-1, а раствора KCl той же концентрации - 186.53 См - м-1. Удельная электропроводность раствора, содержащего обе соли, равна 98.45 См - м- . Рассчитайте долю KCl в растворе.
12-11. Эквивалентная электропроводность водного раствора сильного электролита при 25 °C равна 109.9 См - см2 - моль-1 при концентрации 6.2 - 10-3 моль-л-1 и 106.1 См- см2 - моль-1 при концентрации 1.5 -10-2 моль- л-1. Какова эквивалентная электропроводность раствора при бесконечном разбавлении?
12-12. Эквивалентная электропроводность водного раствора слабой одноосновной кислоты при 25 °C равна 16.0 См см2 моль-1 при концентрации 1.0 10-2 моль л-1 и 48.4 См см2 моль-1 при концентрации 1.0 10-3 моль л-1. Рассчитайте эквивалентную электропроводность раствора при бесконечном разбавлении и константу диссоциации кислоты.
12-13. Рассчитайте радиус иона N(CH3)4+ по закону Стокса из его предельной подвижности в водном растворе при 25 °C. Вязкость воды при 25 °C равна 8.91-10-4 Па- с. Оцените предельную подвижность этого иона в глицерине, вязкость которого равна 1.49 Па - с.
12-14. Оцените предельную подвижность иона K+ в формамиде и ме-тилацетате, если вязкость формамида в 3.7 раз больше, а вязкость ме-тилацетата в 2.6 раз меньше, чем вязкость воды.
12-15. Рассчитайте удельную электропроводность 1.0 -10-2 M водного раствора NaCl при 25 °C, считая, что подвижности ионов при этой концентрации равны их предельным подвижностям. Через слой раствора длиной 1 см, заключенный между электродами площадью 1 см2, пропускают ток силой 1 мА. Какое расстояние пройдут ионы Na+ и Cl- за 10 минут?
12-16. Рассчитайте эффективный радиус иона Li+ при 25 °C из его предельной подвижности, используя закон Стокса. Рассчитайте приблизительное число молекул воды, входящих в гидратную оболочку иона Li+. Кристаллографический радиус иона Li+ равен 60 пм. Вязкость воды при 25 °C равна 8.91-10-4 Па- с. Собственный объем молекулы воды оцените из параметров уравнения Ван-дер-Ваальса.
12-17. Константа диссоциации гидроксида аммония равна 1.79 10-5 моль л-1. Рассчитайте концентрацию NH4OH, при которой степень диссоциации равна 0.01, и эквивалентную электропроводность раствора при этой концентрации.
Глава 3. Электрохимия
195
12-18. Эквивалентная электропроводность 1.5910-4 мольл-1 раствора уксусной кислоты при 25 °С равна 12.77 См см2 моль-1. Рассчитайте константу диссоциации кислоты и рН раствора.
12-19. Константа диссоциации масляной кислоты С3Н7С00Н равна 1.74 10-5. Эквивалентная электропроводность раствора при разведении 1024 л моль-1 равна 41.3 См см2 моль-1. Рассчитайте степень диссоциации кислоты и концентрацию ионов водорода в этом растворе, а также эквивалентную электропроводность раствора при бесконечном разведении.
12-20. Эквивалентная электропроводность раствора гидроксида этиламмония С2Н51ЧН30Н при бесконечном разведении равна 232.6 См см2 моль-1. Рассчитайте константу диссоциации гидроксида этиламмония, эквивалентную электропроводность раствора, степень диссоциации и концентрацию ионов гидроксила в растворе при разведении 16 л моль-1, если удельная электропроводность раствора при данном разведении равна 1.312 10-3 См см-1.
§ 13. Электрохимические цепи
Электрохимические цепи - системы, состоящие из двух электродов, помещенных в раствор электролита или в два разных раствора, находящихся в контакте друг с другом. Электрохимические цепи, способные вырабатывать электрическую энергию, называют гальваническими элементами.
Классификация цепей
В химических цепях источником электрической энергии является энергия Гиббса протекающей в системе окислительно-восстановительной («токообразующей») химической реакции. Реакции окисления и восстановления («полуреакции») в гальваническом элементе протекают на разных электродах, т.е. пространственно разделены. Электрод, на котором происходит окисление, называется анодом; электрод, на котором происходит восстановление, - катодом. Электроны, образовавшиеся в процессе окисления на аноде, перемещаются по внешней цепи к катоду, на котором они участвуют в процессе восстановления. Комбинируя различные окислительно-восстановительные полуреакции, можно получить большое число гальванических элементов.
