Задачи-примеры (Раздаточные материалы)

Описание файла

Файл "Задачи-примеры" внутри архива находится в папке "Раздаточные материалы". PDF-файл из архива "Раздаточные материалы", который расположен в категории "разное". Всё это находится в предмете "физическая химия" из седьмого семестра, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

Задачи-примеры1. Рассчитайте активность электролита и среднюю ионную активность в 0.1М раствореCaCl2, если средний ионный коэффициент активности равен 0.518.Решение(a ± = γ ± m± = γ ± m+n+ m−n−a CaCl2 = (γ ± m± )n+ + n−)1 /( n+ + n− )(= 0.518 ⋅ 0.11 ⋅ 0.2 2)1/ 3= 0.0822= 0.0822 3 = 5.56 ⋅ 10 − 4−4Ответ: a ± = 0.0822 , aCaCl2 = 5.56 ⋅ 102. Рассчитать моляльность раствора Al2(SO4)3, имеющего ионную силу 1 моль/кг.Решение() ()11m Al 3+ ⋅ 3 2 + m SO 2 − ⋅ 2 2 = 2m ⋅ 3 2 + 3m ⋅ 2 2 = 15m422,где m – моляльность раствора.

Отсюда m = I /15 = 0.066 моль/кг.I=Ответ: 0.066 моль/кг3. Растворимость AgCl в воде при 25oC равна 1.274·10-5 моль/кг. Рассчитать: а)стандартную энергию Гиббса для реакции AgCl(тв) = Ag+(aq) + Cl-(aq); б) растворимость AgClв 0.020 моль/кг водном растворе K2SO4.Решениеа) Константа равновесия для реакции AgCl(тв) = Ag+(aq) + Cl-(aq) равнаK = a ( Ag + ) ⋅ a(Cl − ) = γ ±2 ⋅ m 2Ионная сила раствораI = m = 1.274·10-5 моль·кг-1.Тогдаlgγ ± = -0.509 ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 1.274 ⋅ 10 -5 = - 1.82 ⋅ 10 -3 , откуда γ ± = 0.996СледовательноK = 0.9962 (1.274·10-5)2 = 1.61·10-10ОтсюдаGo = -RT lnK = 55.9 кДж/мольб) Ионная сила 0.020 моль/кг раствора K2SO4I = 0.5·(2·0.020·12 + 0.020·22) = 0.060 моль/кгТогдаlgγ ± = -0.509 ⋅ 1 ⋅ 2 ⋅ 0.060 = - 0.249 , откуда γ ± = 0.564Растворимость AgClm = K = 1.61 ⋅ 10 −10 / 0.564 = 2.25 ⋅ 10 −54.

Стандартный электродный потенциал пары Cu2+/Cu равен +0.337В, а пары Cu+/Cu+0.521В. Рассчитайте стандартный электродный потенциал пары Сu2+/Cu+.РешениеРассчитаем энергии Гиббса приведенных полуреакций∆G 0 = − nE 0 F = −2 ⋅ 0.337 ⋅ 96485 = −65031 Дж / мольCu2+ + 2e-= Cu∆G 0 = − nE 0 F = −1 ⋅ 0.521 ⋅ 96485 = −50269 Дж / мольCu+ + e-= CuВычитая, получаем0∆G 0 = −nE 0 F = −1 ⋅ ECu⋅ 96485 = −14762 Дж / моль ,2+/ Cu +Cu2+ + e-= Cu+откуда0ECu= 0.153В .2+/ Cu +0Ответ: ECu 2 + / Cu + = 0.153В5. Известны стандартные потенциалы следующих полуреакцийAg+ + e- = AgE0 = 0.7792ВAgBr + e- = Ag + BrE0 = 0.0732ВРассчитайте растворимость бромида серебра в воде при 298К.РешениеНайдем энергию Гиббса реакции AgBr = Ag+ + Br∆G 0 = −1 ⋅ 0.0732 ⋅ 96485 − (−1 ⋅ 0.7792 ⋅ 96485) = 70050 Дж / моль∆G 0 = − RT ln K , откудаK = a Ag + a Br − = 5.26 ⋅ 10 −13Пренебрегая различиемрастворимость равнамеждуактивностьюиконцентрацией,получим,чтоm = K = 7.25 ⋅ 10 −7 моль / кг−7Ответ: 7.25 ⋅10 моль / кг6.

Рассчитайте ЭДС гальванического элементаСu | 0.01М CuSO4 || 0.1М CuSO4 | Cuпри 298 К и запишите уравнение реакции результирующего процесса. Стандартныйэлектродный потенциал пары Cu2+/Cu равен +0.337В.РешениеРассчитаем потенциалы анода и катода0.05920E A = E Cu+lg 0.01 = 0.2778 В2+/ Cu +20.05920E K = E Cu+lg 0.1 = 0.3074 В2+/ Cu +2ЭДС равнаε = Е K − E A = 0.0296ВРезультирующим процессом будет растворение анода и осаждение такого же количествамеди на катоде до выравнивания концентраций ионов меди в прианодном и прикатодномпространстве, поэтому формально этому гальваническому элементу не соответствуетникакая окислительно-восстановительная реакция.

Гальванические элементы, в которыхразность потенциалов создается за счет различных концентраций окисленной иливосстановленной формы в прианодном и прикатодном пространстве, называютконцентрационными..

Свежие статьи
Популярно сейчас