Chemia Fizyczna, ćwiczenia rachunkowe
Chemia, semestr IV

(2) Ruchliwość jonowa i liczby przenoszenia

1.

Przewodnictwo właściwe 0,1 mol

.

dm

-3

roztworu KCl wynosi 0,01289 S

.

cm

-1

. Jaką rezystancję

posiada naczyńko wypełnione tym roztworem, jeżeli powierzchnia elektrod wynosi 1,920 cm

2

,

a odległość pomiędzy nimi 1,112 cm? Z jaką prędkością poruszają się jony Cl

-

, jeżeli przyłożono

napięcie 2 V? λ

∞

(Cl

-

) = 75 S

.

cm

2.

mol

-1

.

2.

Liczba przenoszenia jonu K

+

w roztworze KBr w zakresie stężeń 0–0,2 mol

.

dm

-3

spełnia

równanie:

t

+

= 0,4849 – 0,00596

√c

Przewodnictwo molowe 0,1 mol

.

dm

-3

roztworu KBr wynosi 131,4 S

.

cm

2.

mol

-1

. Oblicz ruchliwość

jonu K

+

w tym roztworze oraz prędkość jego poruszania się w polu o natężeniu 1000 V

.

cm

-1

.

3.

Oblicz liczbę przenoszenia jonu Cu

2+

w roztworze, który jest jednocześnie 0,1 M względem

KBr i 0,01 M względem CuBr

2

. Przyjmij: λ(Cu

2+

) = 120 S

.

cm

2.

mol

-1

, λ(K

+

) = 63,7 S

.

cm

2.

mol

-1

,

λ(Br

-

) = 67,7 S

.

cm

2.

mol

-1

.

4.

W temperaturze 25

o

C ruchliwości jonów H

+

i Cl

-

w wodzie wynoszą odpowiednio 3,623

.

10

-3

cm

2.

V

-1.

s

-1

oraz 7,91

.

10

-4

cm

2.

V

-1.

s

-1

. Jaki ułamek prądu przenoszony jest przez protony w 1,0

mol

.

dm

-3

roztworze wodnym kwasu solnego? Jaką część prądu będą one przenosić, jeśli do kwasu

wprowadzono taką ilość NaCl, aby końcowe stężenie soli wynosiło 1,0 mol

.

dm

-3

? Ruchliwość

jonu Na

+

wynosi 5,19

.

10

-4

cm

2.

V

-1.

s

-1

.

5.

Metodę ruchomej granicy zastosowano do wyznaczenia liczby przenoszenia jonu NH

4

+

w ciekłym amoniaku. Stały prąd o natężeniu 5 mA przepuszczano przez 2500 s, w wyniku czego

granica utworzona pomiędzy jodkiem rtęci(II) a jodkiem amonu w roztworze amoniakalnym

przesunęła się o 286,9 mm w roztworze o stężeniu 0,01365 mol

.

kg

-1

, natomiast w roztworze

o stężeniu 0,04255 mol

.

kg

-1

o 92,03 mm. Oblicz liczbę przenoszenia NH

4

+

przy tych stężeniach.

Średnica rurki wynosi 4,146 mm, a gęstość ciekłego amoniaku 0,682 g

.

cm

-3

.

6.

W rurze stosowanej do pomiaru liczb przenoszenia metodą ruchomej granicy znajdują się dwa

elektrolity: na dole CdCl

2

, u góry 0,05 m roztwór NaCl o

κ = 4,785

.

10

-3

S

.

cm

-1

. Przekrój rury

wynosi 0,950 cm

2

. Przy natężeniu prądu 5,45 mA granica między roztworami przesunęła się o 1,80

cm w ciągu 50 min. Wyznacz natężenie pola elektrycznego w roztworze NaCl oraz ruchliwość

jonów Na

+

.