9637173446

Chemia Fizyczna, ćwiczenia rachunkowe Chemia, semestr IV

(2) Ruchliwość jonowa i liczby przenoszenia

1.    Przewodnictwo właściwe 0,1 mol dm'³ roztworu KC1 wynosi 0,01289 S cm'¹. Jaką rezystancję posiada naczyńko wypełnione tym roztworem, jeżeli powierzchnia elektrod wynosi 1,920 cm",

a odległość pomiędzy nimi 1,112 cm? Z jaką prędkością poruszają się jony Cl", jeżeli przyłożono napięcie 2 V? X"(Cr) = 75 Scm^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^mol"¹. Oblicz ruchliwość jonu K⁺ w tym roztworze oraz prędkość jego poruszania się w polu o natężeniu 1000 V’cm‘\

3.    Oblicz liczbę przenoszenia jonu Qi w roztworze, który jest jednocześnie 0,1 M względem KBr i 0,01 M względem CuBr₂. Przyjmij: X(Cu²⁺) = 120 S'cm^Łmol"¹, X(K⁺) = 63,7 S cm^mol"¹, X(Br) = 67,7 Scm²mol"‘.

4.    W temperaturze 25 °C ruchliwości jonów H⁺ i Cl" w wodzie wynoszą odpowiednio 3,623'10"³ CmW oraz 7,9110⁴ cm²'V¹'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 5,1910⁴ cm^2,V^l's"¹.

5.    Metodę ruchomej granicy zastosowano do wyznaczenia liczby przenoszenia jonu NH₄⁺

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 NH₄⁺ przy tych stężeniach. Średnica rurki wynosi 4,146 mm, a gęstość ciekłego amoniaku 0,682 g em"³.

6.    W rurze stosowanej do pomiaru liczb przenoszenia metodą ruchomej granicy znajdują się dwa elektrolity: na dole CdClj, u góry 0,05 m roztwór NaCl o K — 4,785'10"³ S cm'¹. Przekrój rury wynosi 0,950 cm". 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⁺.