To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Zadanie:
Obliczyć SEM ogniwa: Pt, H2 | NaOH (c=0,1)|| H2SO4 (c=1) | H2, Pt w temperaturze 298 K, wiedząc, że iloczyn jonowy wody Kw = 10-14. Rozwiązanie:
Rozpatrywane ogniwo jest ogniwem stężeniowym, zatem według równania
Aby określić aktywność jonów wodorowych aH+ w roztworach H2SO4 i NaOH obliczamy najpierw molarność H2SO4 i NaOH:
H2SO4 NaOH
Wymiar
c (stężenie molowe)
1
0,1
kmol/m3 d (gęstość)
1,062
1,042
103 kg/m3 M (masa molowa)
98
40
kg/kmol
m (molarność)
1,035
0,096
kmol/103 kg H2O
Zakładamy, że γ+ = γ- = γ±. Wartość γ± dla roztworów H2SO4 i NaOH znajdujemy w tablicach i z równania a+ = γ+ m+, a- = γ- m- obliczamy aktywności dla roztworów:
H2SO4 γ± = 0,13 aH+ = 2 ⋅ 1,035 ⋅ 0,13 = 0,269
NaOH
γ±= 0,815 aOH- = 0,096 ⋅ 0,815 = 0,078
aH+ = KW/ aOH-= 10-14/0,078= 1,28 ⋅ 10-13 Stąd SEM ogniwa:
Ogniwa stężeniowe z przenoszeniem. Składają się z dwóch jednakowych półogniw różniących się jedynie albo stężeniem jonów w roztworze, albo stężeniem metalu w elektrodzie wykonanej ze stopu lub amalgamatu, bądź ciśnieniem gazu nasycającego elektrodę obojętną oddzielonych od siebie przegrodą uniemożliwiającą mieszanie się obu roztworów
Ułamek ładunku przenoszony przez jony można wyrazić za pomocą ich liczb przenoszenia ; t+ gramorównoważnika H+ i t- gramorównoważnika Cl-. Na granicy faz zachodzą procesy: Proces elektrodowy i procesy na granicy faz łączymy dla otrzymania sumarycznego procesu ogniwa SEM tego ogniwa ,dla którego Eo=0 określamy równaniem:
SEM ogniwa stężeniowego z przenoszeniem zależy od liczby przenoszenia jonów Klucz elektrolityczny -rurka z nasyconym roztworem KCl
Przyjmuje się że w takim przypadku nie występuje potencjał dyfuzyjny ,a SEM ma wartość zgodną z wynikami otrzymanymi za pomocą ogniw bez przenoszenia. Tłumaczy się to dużym stężeniem zawartego w nim roztworu KCl .Niweluje to różnice między dwoma roztworami elektrodowymi .Istotne znaczenie ma również fakt ,że jony K+ i Cl- mają jednakowe liczby przenoszenia i ruchliwości .Klucz elektrolityczny stanowi często część elektrody
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)