9637173449

Chemia Fizyczna, ćwiczenia rachunkowe Chemia, semestr IV

(5) Termodynamika reakcji biegnącej w ogniwie

1.    W pewnym zakresie temperatury zmierzono bardzo dokładnie potencjał standardowy półogniwa Ag, AgCl | Cl'. Uzyskane wyniki opisano za pomocą następującego wyrażenia:

E°/V = 0,23659 - 4,8564'10‘⁴(//°Q - 3,4205*10*(f/°C)² + 5,869'10'⁹(//°Q³ Oblicz standardową entalpię i standardową entalpię swobodną tworzenia oraz entropię jonu CT_W w temperaturze 25 °C.

2.    W ogniwie Zn | ZnCl₂ (0,005 m) | Hg,Cl₂ | Hg zachodzi reakcja:

Zn + Hg₂Cl2, (_S) ⁼ ZnCl₂, (ag) ⁺ 2Hg Wiedząc, że E°(Zn | Zn²⁺) = -0,7628 V i E°(CT | H^C1₂1 Hg) = +0,2676 V, oraz że zmierzona SEM ogniwa wynosi +1,2272 V, oblicz: (1) standardową SEM ogniwa, (2) AG, AG° oraz K, dla reakcji zachodzącej w ogniwie, (3) y±(0,005 m ZnCl,) na podstawie pomiaru SEM ogniwa,

(4) y±(0,005 m ZnQj) na podstawie granicznego prawa Debye’a-Hiickla. Znając współczynnik temperaturowy SEM ogniwa, (dE/dT)_P = -4,8564'10"* WIC¹, oblicz ponadto AS i AH reakcji.

3.    Znane są następujące dane (w temp. 25 °C): E°(Ag | Ag⁺) = +0,799 V, ^.„(AgjSO^) = 7,7'10'⁵. Na tej podstawie oblicz SEM ogniwa Ag, Ag₂S0₄1 H2S0₄(0,001 m) | H₂ (10⁵ Pa) | Pt, stosując średni jonowy współczynnik aktywności elektrolitu wyznaczony na podstawie granicznego prawa Debye’a-Hiickla. Oblicz AG, AS i AH reakcji w ogniwie wiedząc, że (dTL/dT)_P = +0,002 V’K'\

4.    Oblicz E°, AG° oraz IC, reakcji:

^SCU + ^SC1_2/ (g) = ^Cu²⁺ + Cl

w oparciu o znalezione w tablicach potencjały standardowe odpowiednich półogniw.

5.    Potencjał standardowy półogniwa redoks Fe³⁺1 Fe²⁺ wynosi E°₂₉₈ = +0,771 V. Standardowe entropie tworzenia jonów Fe³⁺(a?) i Fe²⁺(a?) wynoszą odpowiednio -293,3 i -113,4 J K ^mol¹. Oblicz wartość E°₂₇₃ tego półogniwa.

6. Dla reakcji 2Fe³⁺ + 2Hg = 2Fe²⁺ + Hg₂²⁺ stała równowagi wynosi 0,018 w temp. 21 °( i 0,054 w temp. 35 °C. Oblicz E° ogniwa, w którym zachodzi powyższa reakcja w temp. 45 °C.