3582327480

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 Nemsta odpowiadające ogniwom, których schematy podano poniżej:

a)    PtIFe²⁺, FehlZn^lZn    d) CdlCdS0₄ (Msyę)lHg₂S0₄, Hg, Pt

b)    Pt, H₂IH30⁺,CnAgCl, Ag    e) Ag, Aglini₂, Pt

c)    Hg, Hg2Cl₂ICnH₃0⁺ISb203, Sb

2.    (JDP 7.5.12) Zaproponować ogniwa, w których mogłyby zachodzić reakcje o następujących równaniach sumarycznych:

a) Zn + Cu²⁺ = Zn²⁺ + Cu    e)    +    H₂ = CeH^OHh

b)    Y2H2 + AgCl + H₂0 = Ag + CF + H₃0⁺ f)Ydh + H₂0 + YiCh = H₃0⁺ + Cl"

c)    Cd + Hg2Cl₂ = 2Hg + Cd²⁺ + 2C1"    g) Tl⁺ + 2Ce⁴⁺ = T1^ + 2Ce^

d)    Cu²⁺ + Pb + SOf = PbS0₄ + Cu    h) Cd (w Hg) +Hg2S0₄ = 2Hg +Cd²⁺+ SO²"

3.    Sporządzono ogniwo o schemacie Ag | Ag⁺(ai) | | Ag⁺(a₂) | Ag, w którym roztwór (1) przygotowano przez zmieszanie 35 cm³ 0,0025 M K}Fe(CN)6 z 25 cm³ 0,01 M AgN0₃. Roztwór (2) stanowi 0.01 M AgN0₃. Obliczyć SEM tego ogniwa, wiedząc, że iloczyn rozpuszczalności żelazoeyjanku srebra w 298 K wynosi 1,5-lG"⁴¹. Uwzględnić współczynniki aktywności.

Odp.: 0,4224 V

4.    Standardowa siła elektromotoryczna Zs®_gK ogniwa: Ag, Ag2S0₄IH₂S0₄lH₂ (10⁵ Pa), Pt równa się -0,627 V. a) Zaniedbują: współczynniki aktywności obliczyć SEM ogniwa w 298 K jeśli stężenie H₂S0₄ równe jest 0,1 M. b) Obliczyć SEM tego ogniwa w 298 K zakładając, że przy stężeniu H₂S0₄ równym 0,1 M średni jonowy współczynnik aktywności wynosi 0,70. c) Obliczyć iloczyn rozpuszczalności Ag2S0₄ w 298 K wiedząc, że = 0,799 V.

Odp.: a) -0,6979 V, b) -0,7116 V, c) 1,52-10^

5. Do jednomolowego roztworu KI o temperaturze 298 K dodano stały jod w nadmiarze względem reakcji: I" + I₂{_St) = Ij ^. Obliczyć równowagowe stężenie I3 w roztworze. Standardowe potencjały

półogniw wynoszą: dla m₂, Pt 0,5355 V, a dla Ij, riPt 0,5365 V.

Odp.: 0,481 M.

6. Na podstawie C|_An=¹^V,

2Fe?;_{) +} Au5,₎=2Fe₍³;₎

Odp.: 3.755-10¹⁶

wartości potencjałów standardowych następujących półogniw: = 1,40 V i E®,*    = 0,77 V obliczyć wartość stałej równowagi reakcji:

^+Au(V 7. Na podstawie następujących danych, odnoszących się do 25°C i ciśnienia 1,013-lG⁵ Pa, obliczyć ciśnienie cząstkowe tlenu w równowadze z HgO i Hg w tej temperaturze. Dla małych stężeń NaOH SEM ogniwa Pt, IJ₂ (p - p°)| NaOH^ IllgO, 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; 0₂ 205,39; H₂130,67 i II₂0_(c) 70,08 J mol^_l-K^_1.

Odp.: 4,5-10"^irPa