|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Напишите уравнение электродных реакций для этого элемента
а) Сu - 2ē → Сu2+ Zn2+ +ē → Zn б) Cu 2+ + 2 ē → Cu Zn - 2ē → Zn2+ в) Сu - 2ē → Сu2+ Cu 2+ + ē → Cu г) Zn2+ +ē → Zn Zn - 2ē → Zn2+
19. Рассчитать электродный потенциал магния в растворе его соли при концентрации иона Mg2+ 0, 1 моль/л., если Е0Mg2+ = -2, 36В. А) 2, 39; б) -2, 39; в) 3, 28; г) – 3, 28.
20. Электрод, который применяется для определения рН … а) серебряный; б) стеклянный; в) платиновый; г) медный
Основные величины, используемые в электрохимии
Решение типовых задач
Задача №1 Гальванический элемент состоит из медного и цинкового электродов. Рассчитайте концентрацию ионов Cu2+ в гальваническом элементе, величина ЭДС которого равна 1, 04 в, а концентрация ионов Zn2+ равна 0, 1 моль/л. Решение: ЭДС элемента равна разности электродных потенциалов: Е=eCu-eZn Схема записи элемента: Cu0 ½ Cu2+½ ½ Zn2+½ Zn0 eCu eZn Величина электродного потенциала определяется уравнением Нернста:
ЭДС данной гальванической цепи вычисляется по уравнению:
Величины e0Cu и e0Zn табличные, они равны e0Cu=+0, 34 в, e0Zn= -0, 76в.
Из уравнения (3) найдем Сcu2+: Подставляем данные в задаче величины ЭДС и СZn2+:
Cледовательно, Ccu2+=10-3 моль/л= 0, 001 моль/л
Задача 2. Составить схему гальванического элемента состоящего из медного и цинкового электродов погруженных в растворы с концентрацией электролитов Zn 2+ 0.1моль/л и Cu2+ 0, 01 моль /л. Рассчитать э.д.с. гальванического элемента.
Решение: Схема гальванической цепи: (+)Cu½ CuSO4½ KCl½ ZnSO4½ Zn (-) Используя вышеприведенное уравнение (3) Е0(Сu) = 0, 34в; Е0(Zn ) = -0, 76в; Е = 0, 34 – (-0, 76) +0, 059/2 (lg 0.1- lg0.01)= = 1, 16 в Ответ: ЭДС = 1, 16 в Э.д.с. гальванического элемента, составленного из двух разных электродов, но с одинаковой концентрацией (активностью) их солей, равна разности стандартных потенциалов этих электродов.
Задания для индивидуальной самостоятельной работы 21. – 44. а)Составьте схему гальванического элемента из двух электродов, погруженных в раствор с соответствующей концентрацией. б) Напишите уравнение реакции на электродах. в)Рассчитайте ЭДС этого гальванического элемента для стандартных условий.
46. Определите электродвижущую силу медной концентрационной цепи при 180С, если концентрации ионов меди в растворах равны 1 моль/л и 0, 1 моль/л. Коэффициенты активности в растворах этих концентраций соответственно равны f1=0, 05 и f2=0, 16. 47. Гальванический элемент состоит из медного и цинкового электродов. Приведите выражение для расчета ЭДС такого элемента с учетом концентраций ионов Cu2+ и Zn2+. Рассчитайте концентрацию ионов Cu2+ в гальваническом элементе, величина ЭДС которого равна 1, 04 в, а концентрация ионов Zn2+ равна 0, 1 моль/л. 48. Гальванический элемент состоит из серебряного электрода, погруженного в 1М раствор нитрата серебра и стандартного водородного электрода. Написать уравнения электродных процессов и суммарной реакции, происходящей при работе элемента. Чему равна его ЭДС? 49. Рассчитать электродный потенциал магния в растворе его соли при концентрации иона Mg2+ 0, 1 моль/л. 50. Вычислить потенциал водородного электрода, погруженного: а) в чистую воду, б) в раствор с рН=3, 5. 51. ЭДС элемента, состоящего из медного и свинцового электродов, погруженных в 1М растворы солей этих металлов, равна 0, 47 в. Изменится ли ЭДС, если взять 0, 001 М растворы? Ответ обосновать. 52. Какие процессы происходят на электродах гальванического элемента Zn½ Zn2+(C1)½ ½ Zn2+(C2) ½ Zn (C1< C2)? В каком направлении перемещаются электроны во внешней цепи? 53. Имеется гальванический элемент Pb½ Pb2+½ ½ Ag+½ Ag. Как изменится его ЭДС, если в раствор, содержащий ионы свинца, добавить сероводород? 54. ЭДС гальванического элемента, составленного из водородного и каломельного электродов, при 250С равна 0, 65в. Вычислить рН раствора. 55. –58. Дайте вывод связи величины рН раствора водородного электрода с ЭДС гальванического элемента каломельно-водородной цепи. Рассчитать рН по данным таблицы.
Поверхностные явления. Ответьте на вопросы: 1. Дайте определение понятиям: сорбция, адсорбция, хемосорбция, десорбция. 2. В чём заключаются различия понятий адсорбция и абсорбция? 3. Почему различно энергетическое состояние частиц, составляющих твердую или жидкую фазу, на границе раздела фаз и внутри? 4. В чем заключаются особенности поверхностного слоя? 5. Какие факторы влияют на свободную энергию поверхности? 6. Что такое поверхностное натяжение? Как его можно измерить? 7. Сформулируйте основные положения теории адсорбции Ленгмюра. 8. В чем отличие физической адсорбции от химической? 9. Как изменяется свободная поверхностная энергия на поверхности раздела фаз в результате адсорбции? 10. Какие виды адсорбции вы знаете? Какие из них наблюдаются в системе почва - почвенный раствор-атмосфера? 11. Какие вещества называют поверхностно-активными (ПАВ)? Каковы характерные особенности в строении их молекул? Где применяются ПАВ в сельском хозяйстве? 12. Строение адсорбционных слоев в поверхностно-активных веществах на границе раздела газ - водный раствор. Будет ли выполняться правило Траубе при максимально возможной адсорбции? 13. Какая существует связь между длиной углеводородной цепи вещества, его растворимостью и адсорбируемостью в растворе? 14. Исходя из каких положений, выводится уравнение адсорбции на границе твердое тело – газ по Ленгмюру? Приведите график, отвечающий изотерме по Ленгмюру? Каким уравнением она описывается? 15. Объясните смысл констант уравнений Гиббса. 16. Применим ли принцип Ле-Шателье к явлениям адсорбции? 17. Как влияет увеличение температуры на величину удельной адсорбции? Что такое удельная адсорбция, от каких факторов она зависит? 18. Какие поверхности называются гидрофильными? Гидрофобными? Какие факторы влияют на смачиваемость? Как увеличить смачиваемость водой гидрофобной поверхности? 19. Что такое теплота смачивания? Как связана адсорбционная активность поглотителя с теплотой смачивания? Можно ли использовать древесный уголь как адсорбент в растворах этилового спирта? 20. Объясните, в каких случаях при адсорбции электролита нарушается электронейтральность поверхности твердой фазы? 21. Что такое обменная адсорбция? Рассмотрите механизм обменной адсорбции на почвенном поглощающем комплексе. Проанализируйте уравнение Никольского. 22. В чем сущность хроматографического метода анализа? 23. Что такое капиллярная конденсация? 24. На поверхности раздела двух фаз полярной и неполярной адсорбируется поверхностно-активное вещество (ПАВ). Что, вы можете предположить о строении ПАВ, и как молекулы ПАВ ориентированы на границе раздела фаз? 25. Листья растений не смачиваются водой и поэтому водные растворы или суспензии пестицидов стекают с поверхности таких листьев, не оказывая должного действия. Как улучшить смачиваемость этих растений? Как изменяется краевой угол смачивания при этом? 26. В чем сущность действия катионитов, анионитов? 27. Объясните моющее действие мыла. Нарисуйте схему адсорбции молекул мыла на гидрофобной поверхности. Задания с выбором ответа 28. В водном растворе вещество, поверхностное натяжение которого меньше, чем у воды, преимущественно находится… а) на дне сосуда б) во всем объеме раствора в) у стенок сосуда г) в поверхностном слое 29. Поверхностно-активные вещества – а) увеличивают поверхностное натяжение; б) уменьшают поверхностное натяжение; в) не изменяют поверхностное натяжение; г) сначала увеличивают, затем уменьшают поверхностное натяжение. 30. Правило Дюкло-Траубе гласит, что увеличение длины углеводородного радикала на одну группу - СН2-приводит: а) к возрастанию поверхностной активности в 3-3, 5 раза, б) к уменьшению поверхностной активности в 3-3, 5раза; в) не изменяет поверхностную активность; г) к уменьшению адсорбционной способности ПАВ. 31. К катионным ПАВ относятся: а) карбоновые кислоты; б) алкилсульфаты; в) пиридиновые соединения; г) соли карбоновых кислот. 32. Процесс самопроизвольного изменения концентрации вещества у поверхности раздела фаз называется: а) адсорбцией; б) абсорбцией; в) десорбцией; г) сорбцией 33. Какое уравнение адсорбции применяют к поверхности раздела фаз жидкость - газ: а) уравнение Лэнгмюра; б) уравнение Фрейндлиха; в) уравнение Гиббса; г) уравнение Никольского
34. Будет ли выполняться правило Дюкло-Траубе при максимально возможной адсорбции? а) выполняется б) не выполняется в) сначала выполняется, затем не выполняется; г) сначала не выполняется, затем выполняется. 35. Работа, необходимая для образования единицы площади поверхности раздела фаз, называется… а) поверхностным натяжением б) удельной поверхностью в) поверхностным потенциалом г) энергией расширения 36. Правило Дюкло-Траубе наиболее наглядно характеризует изменение поверхностного натяжения растворов… а) аминокислот б) углеводов в) карбоновых кислот г) простых эфиров 37. Увеличение поверхностной активности в 3-3.5 раза при переходе к каждому последующему члену гомологического ряда (карбоновых кислот, аминов, спиртов) называется правилом… а) Пескова – Фаянса б)Дюкло –Траубе; в) Шульце – Гарди; г) Смолуховского 38. Количественной мерой адсорбции служит величина, единицей измерения которой является… а) г/м; б) г/л; в) моль/л; г) моль/м2 |
Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 2099; Нарушение авторского права страницы
; См
, См∙ М2/моль
(1); 
(2)
(3)
; значит: lgCCu2+= -2-1= -3