PODSTAWY CHEMII FIZYCZNEJ
(zadania do wykładu prof. T. Lutego)
LISTA nr 6 (2009/2010 w)
Zapoznać się z treścią rozdziału 7.1.2 oraz z rozwiązaniami przykładów 7.3.1 – 7.3.8 z „Obliczeń
fizykochemicznych” JDP.
1. (JDP 7.5.10–11) Napisać równania reakcji oraz wyrażenia Nernsta odpowiadające ogniwom,
których schematy podano poniżej:
a) Pt|Fe2+, Fe3+||Zn2+|Zn
d) Cd|CdSO4 (nasyc)|Hg2SO4, Hg, Pt
+
–
b) Pt, H2|H3O ,Cl |AgCl, Ag
e) Ag, AgI|I–|I2, Pt
c) Hg, Hg2Cl2|Cl–||H3O+|Sb2O3, Sb
2. (JDP 7.5.12) Zaproponować ogniwa, w których mogłyby zachodzić reakcje o następujących
równaniach sumarycznych:
e) C6H4O2 + H2 = C6H4(OH)2
a) Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
b) ½H2 + AgCl + H2O = Ag + Cl– + H3O+ f) ½H2 + H2O + ½Cl2 = H3O+ + Cl–
c) Cd + Hg2Cl2 = 2Hg + Cd2+ + 2Cl–
g) Tl+ + 2Ce4+ = Tl3+ + 2Ce3+
d) Cu2+ + Pb + SO2− = PbSO4 + Cu
4
h) Cd (w Hg) +Hg2SO4 = 2Hg + Cd2+ + SO2−
4
3. Sporządzono ogniwo o schemacie AgAg+(a1)Ag+(a2)Ag, w którym roztwór (1)
przygotowano przez zmieszanie 35 cm3 0,0025 M K4Fe(CN)6 z 25 cm3 0,01 M AgNO3. Roztwór
(2) stanowi 0.01 M AgNO3. Obliczyć SEM tego ogniwa, wiedząc, że iloczyn rozpuszczalności
żelazocyjanku srebra w 298 K wynosi 1,5·10–41. Uwzględnić współczynniki aktywności.
Odp.: 0,4224 V
⊕
4. Standardowa siła elektromotoryczna E298K ogniwa: Ag, Ag2SO4|H2SO4|H2 (105 Pa), Pt równa się
–0,627 V. a) Zaniedbując współczynniki aktywności obliczyć SEM ogniwa w 298 K jeśli stężenie
H2SO4 równe jest 0,1 M. b) Obliczyć SEM tego ogniwa w 298 K zakładając, że przy stężeniu
H2SO4 równym 0,1 M średni jonowy współczynnik aktywności wynosi 0,70. c) Obliczyć iloczyn
⊕
rozpuszczalności Ag2SO4 w 298 K wiedząc, że π Ag + Ag = 0,799 V.
Odp.: a) –0,6979 V, b) –0,7116 V, c) 1,52·10–6
5. Do jednomolowego roztworu KI o temperaturze 298 K dodano stały jod w nadmiarze względem
−
−
−
reakcji: Iaq + I2(st) = I3, aq . Obliczyć równowagowe stężenie I3 w roztworze. Standardowe potencjały
−
półogniw wynoszą: dla I–|I2, Pt 0,5355 V, a dla I3 , I–|Pt 0,5365 V.
Odp.: 0,481 M.
6. Na podstawie wartości potencjałów standardowych następujących półogniw:
⊕
⊕
⊕
EAu + Au = 1,69 V, EAu3+ Au = 1,40 V i EFe3+ ,Fe2+ Pt = 0,77 V obliczyć wartość stałej równowagi reakcji:
+
+
+
2Fe(2aq ) + Au 3aq ) = 2Fe3aq ) + Au (+aq ) .
(
(
Odp.: 3,755·1016
7. Na podstawie następujących danych, odnoszących się do 25°C i ciśnienia 1,013·105 Pa, obliczyć
ciśnienie cząstkowe tlenu w równowadze z HgO i Hg w tej temperaturze. Dla małych stężeń NaOH
SEM ogniwa Pt, H2 (p = p )NaOH(aq)HgO, Hg wynosi 0,9265 V. Gdy pod stałym ciśnieniem
łączy
się
1
mol
wodoru
z
tlenem
dając
wodę,
wydziela
się
285,5 kJ ciepła. Standardowe entropie molowe reagentów w 298 K wynoszą odpowiednio:
HgO 73,22; Hg 77,4; O2 205,39; H2 130,67 i H2O(c) 70,08 J mol–1·K–1.
Odp.: 4,5·10–16 Pa
○
8. W 20°C SEM ogniwa Pt, H2 (f = 1) NaOH(aq) (m=0,01) HCl(aq) (m=0,01)H2 (f = 1), Pt wynosi
0,582 V, a średnie współczynniki aktywności jonów w obu roztworach γ± = 0,905. Obliczyć
iloczyn jonowy wody.
Odp.: 14,10
9. Zależność
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)