Л. Лабовиц, Дж. Аренс - Задачи по физической химии с решениями (1134453), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Справедливо предполо кение (а). Когда Е, исчезнет, первым дегидратируется МХ 2НаО (прн 13 мм рт. ст.) Таким образом, фазовая диаграмма должна показывать область, соответствующую МХ 2НаО, МХ и МУ НэО. Когда исчезнет весь МХ 2НаО (при 10 мм рт. ст.), начинает дегидратироваться М'т' НеО. Вяекгродимия 335 Глава Х ЭЛЕКТРОХИМИЯ Х-1-8. РАЗДЕЛ Х-1 Х-1-1. си!У О з где с Х-1-9. Х-1-2.
0,0200 0,1!15 1,00 96500 + 344 0,001600! Х-1-3. 0,0200 ° О,!!! 5 ° ! О 00 ° 96 500 + 3453 0,0016001 Х-1-4. Х-1-10. Х-1-5. Х-!-6. Х-1-7. с с + 11кло2 1! сиз Л К= си,м,о, 1 и' Л'' Лн,о,м,=298+ 93 — 39,9=351,1. Для с=0,03 003 (2'90 10 з) 253 10-2 1 — 0,00290 0,03 . 0,015 0,0075 0,00375 0,001375 2'53 2'56 2'53 2'56 2'53, 10 — з Кзазд,! — — 2,55 10 Е1 д!з111 ЕЗ ~2 з 2 ЕЗ ~!!'4ЗЗ Е4 ~4'кз' 7!44! 74474 ~!~з1 12"43 ~2~з2 14 з! 7~47 У ~~ 47! Аз 1! =12 да=44 744 7з Л =А',+А'; А = Л вЂ” А =103,97 — 73,58=-30,39 Ом ' ° сма г-экв-'! к 30,39 Построим график зависимости Л от ~/ с.
Л = Л', когда у'с =0; Л'= !14,3. Л'= —; 74=2,06 ° 10 ' — 4,1. 1О ~=1,65. 10 с — — „— ' — 1,07 1О ' г-экв л 100044 !000.1,65 10 а -з Л" 1!! + 43 =2,7 10 моль. л По данным авторов статьи 167), которые использовали уравнение Онзагера, с = 1,02 !О '. Нанесем на график зависимость Л от счз; Л' = 126,62. а) Л = = ' =90,00 Ом ' см' г-экв ', 1000я 9,000 с 0,1000 б) А =Л вЂ” А+ — — 90,00 — 39,5=50,50м ' ° см' г-экв '.
0,100 А 9650с 9,65 ° 104 кл ° фарадей-! = 00 фаРа1!еи1 О,1ОО моля АН 1ОО г Н40 0 00 1000 г Н О вЂ” — 0,0! 00 моля АВ, В анодном пространстве: молей А+ исходных 0,0100 образовалось 0 0100 0,0200 присутствовало в конце опыта 0,0!65 перешло 0,0035 0,0035 7+ = — '- = 0,35. о,о шб с — концентрация (г-зкв л-'); а — пло1цадь попереч- ного сечения труоы; ! — смещение подвижной гра- ницы (см); 4,! — количество прошедшего электричества (в фарадеях). — О 0200 О'!!!о 6 00 96500 — 0 390' + 2070 0,001600! Среднее значение: !е = 0,390. а) Пусть с — концентрация (г-экв см з).
с 4. = 1,00 . !О г-экв . см '; 1, + 0,490; !из+ = 0,388. 0 г46,5 Кл —,,—,— 1,00 !О ' фарадея. Объем трубки, соответствующий передвижению гра- ницы, равен к+ "' мз+ ' 0,490 ° 1,00 ° !О "фарадея — — — 490см с + сиз+ 1,00 !О 4 г-экв см з ЗЗ6 Глава Х 337 Элеитрокимия Х-1-12. оп+у сп еле =К; "'ил Х-1-11. !а З1З. 1'1 1 Т-вса ~а т — о,бав Ф'T Х-1-13.
= — 0,393 В 0,843 0,742 0,68! 0,598 — 0,0740 — 0,1294 — 0,1667 -0,2230 Е',  — 0,393 + 0,522 СпС! (тв) -и Сп+ + С1 Сц+ + е — Сп (тв) олв + 0,129 Е',  — 0,129 + 1,358 йгб Озо алг Р аоо — а,ов -)- 1,229 а,об о ао~ аог дав йов ет-ет; 4,90 смв Смешение подвижной границы ' ', =49,0 см. 0,100 си' О!т б) ' — " ' 490 смв' сн -.'- сн + ан,+=7,92 ° 10 ' г-экв см =7,92 10 ' моль. л '.
Ионная сила 7=акко„+ 95. 0 О,О!6!6 О 0,0572 0,02824 0,0! 208 0,0922 0,03637 0,02021 О, И 83 0,04865 0,03249 См. график. Наклон прямой равен 4,94. Данные ложатся на прямую. Наклон, предсказываемый теорией Дебая — Хюккеля, равен 0,509 3'=4,58. а) 1-!А Н++ А . ьо-к=. Ьо к 8,8+к 0,8 ~кисло молей пс при рввиовесии1 33 104; "'ил Уи+Улк ° 0,8 ! к=4,1 1О моль кг '= пг44+. ан+ —— ун+ п1,4+ = 0,65 ° 4,1 ° 10 ' = 2,7 ° 10 рН = — !д а444 = 3,57. б) пгпл=! 0 0,5=0,5; игл-=08+05=13' "=3,3.
10; у=1,3 1О моль кг =пг!4+, аи+ — — 0,65 1,3 10 =8,3 1О '; рН=4,08. в) евон- —— 0,5 моль кг '; аон — — 0,65. 0,5=0,331 рОН = — !и 0,33 = 0,48; рН=!4,00 — 0,48=!3,52. а) Е' = . = 0,05915 !и 7( = 0,05915 ( — 6,64)= СпС! (тв)+ е — Сп(тв) -! С! б) Сп (тв) + С! — СпС! (тв) -)- е 2 С!8 (г)+ е С! Сп (тв) + — С1г (г) — ъ Сп С! (тв) 1 АО'= — ПУ Е'= — 1 фарадей моль ' Х Х 9,65 10' Кл ° фарадея-! Х Х1,229 Дж Кл ! 4 кал ° дж-'= = — 2,83 104 кал.
моль-'. 888 Злектракимаа Глава Х РАЗДЕЛ Х-з Х-2-1. 1 го аа на Х-2-5. ~05 юо а ора що аа ого Кга ага ага ат Х-2-2 Х-2-3. г+=О 39; ! =О 61. Х-2-4. См. рисунок. Изгиб кривой зависимости Л от аа* при низких когщентрациях показывает, что диссоциация не закончена. К=(га1!. Поскольку эквивалентная электропроводность определяется как электропроводность объема раствора, содержащего 1 г-экв электролита между электродами, находящимися на расстоянии 1 см, то Л = яа11 и а численно равно объему, занимаемому 1 г-экв раствора, или 1000/с.
Следовательно, Л= 1000 !гтс. Реакггия па аноде: П,О- 2Н++ — Ог+ 2е-. Обра! 2 зовапие 0,0100 г-нон Н~ означает, что через цепь прошло 0,0100 фарадея. 0,005 моля=0,090 г Н,О, которая разложилась; этим количеством можно пренебречь (по сравнению со 100 г). 0,01001+ г-экв (или г-ион) На+ ушло из анодного пространства; 0,0100! г экв = 0,0050! г-пон 30л+ перешло в аиодное пространство. В начале опыта в 100 г Н,О: 0,0500 г-иоп Ма++ 0,0250 г-ион 30'.г+.
В конце опыта: 0,0500 — 0,0100!., = 0,0461 г-иоп )г(а"; 0,0250+0,00500! =0,0281 г-ион 30е~. 1,0787 г АК ,=0,01000 Фар д В катодном пространстве (в 100 г НгО): в начале опыта 1,500 г ЛЗХ в конце опыта 0,500 г ЛдХ изменение 1,ООО г АЗХ '00 ° т~ -' 0,00667 моля АЗХ. 0,00667 моля Х уходит из катодного пространства: а) 0,00500 моля На3ОР образованных на аноде, рг', 2 фарадея Х моль ' = 0,01000 фарадея. б) 0,01000 моля Сп50, присутствует в начале опыта в аиодпом пространстве [0,1000 моля (кг Н,О) ' К Х 0,1000 ' и О).
0,00800 моля Сц30„присутствует в агюдпом пространстве в конце опыта моля СпЯОл теряется в анодном пространстве 0,00200 г ион Сц'+ уходит из анодного пространства. 0,00400 г-экв Сиз+ переходит из анодного пространства 0,00400 г-вкв Си'+ 0 400 0,01000 фа разек (Небольшую поправку следует внести иа то, что в анодном пространстве расхозуется 0,00500 моля= = 0,0901 г Н,О.
Следовательно, количество НгО, присутствующей в анодном пространстве в начале опыта, равно 100,0+ 0,09= 100,1 г. В этом количестве воды содержалось 100, 1/100, О. 0,01000= 001001моляСи804) в) 0,01000 моля Сц30„(в катодном пространстве в начале опыта) — 0,00500 моля Сн'+ (выделившихся на катоде) + 0,00200 моля Сц'+ (перешедших в катодное пространство) 0,0070 моля ( Сц'+ ( в катодном пространстве 1 Сп30л ! в конце опыта. г) 133,6 Ом ' см'.г-экв ' 0,400= =53,4 Ом ' смг г-экв '.
Мы приняли, что гэ в 0,1 м растворе равно 1+ в растворе прн бесконечном разбавлении. Глава Х Электрохимии 340 Х-2-6, Х-2-9. Х-2-7. Хп! +! — '7П1,, 7П1, -!-1 Хп12г Х-2-10. аЛиог Х-2-8. а!'" Х б) —,1 — — !!!и†а~~! т-«о т доля Ад+ нли Х-2-11. а) 4 (1); 1 (2). б) 0,01 моля. в) !ОО,О г ооо н о О'ООГ5 моля Ре посту- !1,0!5 — 1,000) моли г 2 пило в анодное пространство. (Реакция иа аноде не влияет иа общее количество Ре.) 4 г-экв моль ' 0,0015 чолн О,ОИ) г-экв д) Л = Л+ — = 73,52 4 110 Ом г смн г-экв ! 0,60 При расчете мы приняли, что число переноса и, следовательно, отношение эквивалентных электропроводностей в 1 м растворе будет тем же, что и при бесконечном разбавленни. Оставшийся 7и!, образует комплекс с Г.
Имеют место следующие равновесия: Хп~+ +! — «Хи!+ Хп!+ + 1 — «Хп), Прн повышении концентрации преобладают ионы Хи!э и ХП1г, и, таким образом, Хп(!1) движется в направлении, противоположном движеншо положительяого иона; + 21;йт При исследовании ячейки можно заметить, что с увеличением с, увеличивается Е, (лучше поместить слева анод); следовательно, будет знак +, когда а относится к левому (с,) раствору. а = 1О Л; !яат = — 4+!и Л; = 2 .
0,05915!+ — — 0,11830!+1 Е, = — 0„043865+ 0,045363 15Л вЂ” 0,0014902(1пА)2 г 0,045363 — 0,0029804 1п А; й й!нА — = 0 3834 — 0,0252 !и Л = 1 Ляг + О,!1530 ггги А = О 3834 — 0,025218 (0,01 0,905 10') = 0,333. 1иу = — Лт'г', г!!пу„= — —, Лгп "г(т; 2 тч . ч ггггг , !пХ, = — — „; г!!п Х~ = — — „', и,= т. г 1п а2 =!и (а~~) = ч!п(у гп )1 1пт =!П(сопя! т); г( ! и ан = ч гг ! п (у гп ) = ч (гг! и у, + г(! п т).
Уравнение Гиббса — Дюгсма: и, гг 1п а ! + гп гг ! и ан = 0; п,(г(!п у, + г(!п Х)+ гпч(г(!Пу + г!1ит) =0; и, г(1П у, — ч г(т — — Лот"- г(т+ те(т= 0; 1 ! Ачт "- ггт вп, !пу, = — ) пг' г(т= —,тяп Ач Г, Ач 2и, Зпг о а) а а /ал сг = 1,71 1О 'о. По условию Тогда а' =а а =1,71 10 г; а =1,31 10 '. = — = 0,018016, где Х вЂ” мольная Лгг ! 000 С! и М, — молекулярвый вес Н20. а! 1= 1,31 10 '.
0,018016 = 2,36 10 Пусть — А! г' . 1+!'а ' 2 22 в+!в ты+" 1ьух ~(~+~я+к-ах) + т +ч ч++т Электрохимия 343 Глава Х у ыц+ы— А =к. тзтл + о .1 о ~Л~л~ м,.х мр Х-2-12. а' К 0,147 1 — а 0,0107 у' а) Равновесия: НзСОз+~ 1-)~ + НСОз) Х-2-14. =К~ =4,30 10 ыц,со, НСОз я — Н + СОз н+ со', =Ко=5,61 10 нсо, (2) Е~ — — 7 Ез = 0 Х-2-13.
(3) (4) (5) (6) (4') (5') у = 0,476. Пусть г =г, и г =г . Подставив в первый член уравнения условия электроней1тралы1ости т+г+ + + о г = О, получим 1ау =(1( — г„.г )+, „', ~~~Вмх,тх,+ з НА + НзО .-НзО +А О,О~ОП -а1 О,зма О,О~Оа(иояь ке ') 70 010 а "'ця Первое приближение: 1=0, у = 1, аз+ О,!47а — 0,147=0; а=0,317.
Второе приближение: 1=0,0! 0,317=3,17 10 '"; )Г1 =5,63 10 1~у =2!ну =2 0,509 1 ° ( — 1) ° 5,63 ° 10 -з о а' 0147 = — 5,73 10; у = 0,876; — а 0,370 = О, 168; а = 0,334. а) НА + е -эА + —,Нз ! + — Нз — >Н +е 2 НА аи Н + А Ез = Я77У')!и К = =Е1+ Ез=Е! Е~ = 0,05915! и (3,3 ° 1О ) = — 0,206 В. б) 1= — (1,00 ° 2з+ 2,00 ° 1з) = 3,00; )11 = 1,73. Пусть — 0,609 У'Т !ну=!ау,=)8у ц ь 1+У1 0,609 ° 1,73 2,73 — = — 0 322' у =1, К= аце.а а а из 46.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
