Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Еремин В.В. -> "Основы физической химии" -> 65

Основы физической химии - Еремин В.В.

Еремин В.В., Каргов С.И.,Успенская И.А.,Кузьменко Н.Е. Основы физической химии — М.: Экзамен, 2005. — 480 c.
Скачать (прямая ссылка): osnovfizhim2005.pdf
Предыдущая << 1 .. 59 60 61 62 63 64 < 65 > 66 67 68 69 70 71 .. 154 >> Следующая

Л§+ + Вг- = Л§Вг.
Рассчитайте стандартную ЭДС элемента при 25 °С, ЛО° и константу равновесия реакции и растворимость Л§Вг в воде.
Глава 3. Электрохимия
205
Решение.
Лв | ЛвБг| Бг- || Лв+ | Лв
Правый электрод: Л§+ + е = Л§, е° = 0.799 В.
Левый электрод: Л§Бг + е = Л§ + Бг-, е° = 0.073 В. Общая реакция: Л§+ + Бг- = Л§Бг, Е° = 0.726 В.
АО° = -пЕЕ° = -(96485 Клмоль-1)(0.726 В) = -70.05 кДжмоль1,
( АО0 ) ( 70050 « 18710i2
- = exp I-I = 1.8710
v RT ) {8.314 • 298.15 .'
K = exp
— = a(Ag+) a(Br-) = m(Ag+) m(Br->(y±)2 = m2<y±)2.
K
Отсюда, полагая y± = 1, получаем m = 7.31 10-7 молькг-1.
Пример 13-3. АН реакции
Pb + Hg2Cl2 = PbCb + 2Hg,
протекающей в гальваническом элементе, равно -94.2 кДжмоль-1 при 298.2 K. ЭДС этого элемента возрастает на 1.4510-4 В при повышении температуры на 1 К. Рассчитайте ЭДС элемента и AS при 298.2 K. Решение.
AS = nF = 2-96485-1.45-10^ = 28.0 (Джмоль-1К-1).
АО = АН - TAS = -nFE,
откуда
E = T AS-AH = 298.2 ¦ 28 -(-94200)= 0.531 (в
nF 2•96485
Ответ. AS = 28.0 Джмоль-1К-1; E = 0.531 В.
Пример 13-4. Стандартные электродные потенциалы пар RibO/Rib (окисленная и восстановленная формы рибофлавина) и CH3COOH/CH3CHO (уксусная кислота - ацетальдегид) при 25 °С равны -0.21 В и -0.60 В соответственно. Рассчитайте константу равновесия реакции восстановления рибофлавина ацетальдегидом при температуре 25 °С в нейтральном растворе. Как отразится на величине ЭДС соответствующего гальванического элемента изменение кислотности раствора?
Решение. Реакцию восстановления
RibO(aq) + CH3CHO(aq) = Rib(aq) + CH3COOH(aq)
206
Глава 3. Электрохимия
можно представить в виде суммы двух полуреакций:
1) ШЬО(ач) + 2Н+ + 2е = ШЬ(ач) + Н2О, Ег° = -0.21 В
2) СНзСООН(ЗЧ) + 2Н+ + 2е = С^СНО^) + Н2О, Е20 = -0.60 В Вычитая из первого уравнения второе, получаем:
РиЬО(аЧ) + СНзСНО(аЧ)^РиЬ(аЧ) + С^ШОН^, Е° = +0.39В
Зная стандартную ЭДС, можно рассчитать константу равновесия:
(-Ав01 (пГЕ01 ( 2 • 96485 • 0.391 ,« 1п13
К = ехр - = ехр - = ехр I-I = 1.55 • 10 .
^ ЯГ ) \ ЯГ ) У 8.314 • 298 )
Изменение кислотности среды не влияет на величину электродвижущей силы гальванического элемента, так как в суммарной потенциа-лобразующей реакции ионы водорода не участвуют.
| задачйН
13-1. Рассчитайте стандартный электродный потенциал электрода Fe3+/Fe по данным табл. П-12 для электродов Fe2+/Fe и Fe3+/Fe2+.
13-2. Рассчитайте произведение растворимости и растворимость AgCl в воде при 25 °C по данным о стандартных электродных потенциалах (табл. П-12).
13-3. Рассчитайте произведение растворимости и растворимость Hg2Cl2 в воде при 25 °C по данным о стандартных электродных потенциалах (табл. П-12).
13-4. Произведение растворимости Cu3(PO4)2 в воде при 25 °C равно 1.1 10-37. Рассчитайте ЭДС элемента Pt | H2 | HCl (pH = 0) | Cu3(PO4)2 (насыщ. р-р) | Cu при 25 °C.
13-5. Рассчитайте константу равновесия реакции диспропорционирова-ния 2Cu+ Cu2+ + Cu при 25 °C по данным о стандартных электродных потенциалах (табл. П-12).
13-6. Рассчитайте константу равновесия реакции ZnSO4 + Cd = CdSO4 + Zn при 25 °C по данным о стандартных электродных потенциалах (табл.
П-12).
13-7. Три гальванических элемента имеют стандартную ЭДС соответственно 0.01, 0.1 и 1.0 В при 25 °C. Рассчитайте константы равновесия реакций, протекающих в этих элементах, если количество электронов для каждой реакции n = 1.
13-8. ЭДС элемента Pt | H2 | HCl | AgCl | Ag при 25 °C равна 0.322 В. Чему равен pH раствора HCl?
Глава 3. Электрохимия
207
13-9. ЭДС элемента Hg | Hg2Cb | HCl | Q-QH | Pt равна +0.190 В. Чему равен pH раствора HCl? Стандартный потенциал хингидронного электрода равен E° = +0.6994 В.
13-10. При измерении pH раствора с помощью стандартного водородного электрода необходимо поддерживать давление водорода постоянным. На сколько можно изменить давление водорода при 25 °С, чтобы ошибка определения не превысила 0.01 единицы pH?
13-11. Рассчитайте ЭДС элемента
Pt, H2 | уксусная к-та (C1 = 1 M) || муравьиная к-та (C2 = 1 M) | H2, Pt
при 25 °С, если константы диссоциации уксусной и муравьиной кислот равны ^1 = 1.75-10-5 и ^2 = 1.77-10-4 соответственно. Считайте коэффициенты активности равными единице.
13-12. Рассчитайте потенциал водородного электрода в чистой воде при 25 °С.
13-13. С помощью первого приближения теории Дебая-Хюккеля оцените потенциал водородного электрода при давлении водорода 2 атм и концентрации HCl 1.0-10-3 моль-л-1. Летучесть считать равной давлению.
13-14. С помощью первого приближения теории Дебая-Хюккеля рассчитайте, как изменится потенциал водородного электрода, находящегося при 25 °C в растворе HBr, если концентрацию HBr увеличить от 1-10- моль-кг- до 2-10- моль - кг-, а давление водорода от 1 до 2 атм.
13-15. С помощью первого приближения теории Дебая-Хюккеля рассчитайте ЭДС элемента
Zn | Zn(NU3)2 (0.01 моль-кг-1) || KCl (0.04 моль-кг-1) | AgCl^.) | Ag
при 25 °C.
13-16. При 25 °C, концентрации HCl 0.50 моль-кг-1 и давлении H2 1 атм ЭДС элемента Pt | H2 | HCl | Hg2Cl2 | Hg равна 0.318 В. Чему равен средний ионный коэффициент активности HCl?
Предыдущая << 1 .. 59 60 61 62 63 64 < 65 > 66 67 68 69 70 71 .. 154 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed