KR_fizkhim_abramovsky
.docx(+) Pt Сo3+ ,Co2+ || Cr3+, Cr+2| Pt (-)
На электродах протекают реакции:
(А) Cr+2-ē → Cr3+ |x1
(К) Сo3++ 1 ē → Co2+ |x1
Суммарная реакция, протекающая при работе электрохимического элемента, имеет вид:
Cr+2+ Сo3+→ Cr3++ Co2+
Значения потенциалов для каждого электрода равны:
Значение э.д.с. элемента равно:
Иначе:
Подставив числовые значения, получим:
В
По уравнению определим константу равновесия реакции, протекающей в гальваническом элементе при это учтем что общее число число электронов учавтвующих в реакции равно 1.
Так как константа равновесия очень велика , равновесие практически полностью смещено в сторону продуктов реакции, и изменить ее направление за счет изменение концентрации реагентов невозможно.
4 ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ ТВЕРДЫЕ СИСТЕМЫ
Вариант №9
Система |
Состав A, мол% |
T начала кристаллизации, К |
Состав A, мол% |
T начала кристаллизации, К |
||||||
A – RbCl B – SrCl2 |
0 |
1147 |
55 |
969 |
||||||
10 |
1089 |
65 |
896 |
|||||||
20 |
1004 |
70 |
827 |
|||||||
30 |
906 |
75 |
853 |
|||||||
40 |
964 |
80 |
879 |
|||||||
45 |
975 |
90 |
960 |
|||||||
50 |
978 |
100 |
999 |
|||||||
T1, К |
а |
б |
в |
г |
д |
T2, К |
||||
1073 |
35 |
85 |
5 |
35 |
85 |
923 |
1. Строим диаграмму плавкости: на оси абсцисс откладываем состав молярной доли RbCl, а на оси ординат – температуру, затем соединяем точки плавной кривой.
3
9
1
5
2
4
3
n
6
8
7
2. Точками на диаграмме обозначено:
1 – жидкий плав, содержащий 35 % RbCl при температуре T1=1073 К
2 – плав, содержащий 35 % RbCl при температуре, находящийся в равновесии с кристаллами химического соединения
3 – система, состоящая из твердого RbCl в равновесии с расплавом, содержащим 85 % RbCl
4 – равновесие фаз одинакового состава
5 – равновесие трех фаз
3. Количественному составу в точке E1 соответствует 30 % RbCl и 70 % SrCl2; качественный состав в точке E1 состоит из смеси кристаллов SrCl2 и химического соединения 3SrCl2·2RbCl. Количественному составу в точке E2 соответствует 70 % RbCl и 30 % SrCl2; качественный состав в точке E2 состоит из химического соединения 3SrCl2·2RbCl и смеси кристаллов RbCl.
4. Первая кривая: 100 % RbCl
Вторая кривая: 25 % RbCl и 75 % SrCl2
Третья кривая: эвтектическая смесь – 30 % RbCl и 80 % SrCl2
Четвертая кривая: 35 % RbCl и 65 % SrCl2
Пятая кривая: 50 % RbCl и 50 % SrCl2
Шестая кривая: 65 % RbCl и 35 % SrCl2
Седьмая кривая: эвтектическая смесь – 70 % RbCl и 30 % SrCl2
Восьмая кривая: 75 % RbCl и 25 % SrCl2
Девятая кривая: 100 % SrCl2.
5. 5 % молярной доли RbCl и 95 % молярной доли SrCl2 при температуре T1=1073 К начинают выпадать первые кристаллы SrCl2 система находится в гетерогенном состоянии – расплав 3SrCl2·2RbCl + SrCl2 и кристаллы SrCl2. При температуре T2=923 К система находится в гетерогенном состоянии – расплав и кристаллы SrCl2.
35 % молярной доли RbCl и 65 % молярной доли SrCl2 при температуре T1=1073 К система находится в гомогенном состоянии – расплав SrCl2 и 3SrCl2·2RbCl. При охлаждении до T2=923 К система переходит в гетерогенное состояние – расплав и кристаллы химического соединения 3SrCl2·2RbCl.
85 % молярной доли RbCl и 15 % молярной доли SrCl2 при температуре T1=1073 К начинают выпадать первые кристаллы RbCl система находится в гетерогенном состоянии – расплав 3SrCl2·2RbCl + RbCl и кристаллы RbCl. При температуре T2=923 К система находится в гетерогенном состоянии – расплав и кристаллы RbCl.
6. Сплав, содержащий 5 % молярной доли RbCl начинает отвердевать при температуре T=1073 К. Состав первых выпавших кристаллов 100 % SrCl2. При температуре T=906 К расплав отвердеет полностью.
7. Система, содержащая 35 % молярной доли RbCl и 65 % молярной доли RbCl2 начнет плавиться при температуре T=906 К. Состав первых капель плава равен 30 % молярной доли RbCl и 70 % молярной доли SrCl2. При температуре T=923 К система расплавится полностью.
8. Для неорганических соединений теплота плавления будет вычисляться по формуле:
,
где 25,1 – экспериментально установленный коэффициент для неорганических соединений.
Тпл(RbCl)=1073К
Тпл(SrCl2)=923К
LiBr:
SrBr2:
9. Система, содержащая 35% RbCl при T2=923 К состоит из двух фаз: первая – жидкий расплав, состоящий из химического соединения 3SrCl2·2RbCl, общий состав определяется точкой n; вторая фаза – кристаллы химического соединения 3SrCl2·2RbCl, состав определяется точкой m. Переведем составы, отвечающие точкам n, m в весовые проценты (массовая доля, %), так как состав дан в молярных долях, %, по формуле:
Состав в точке n: %
Состав в точке m: %
Если за x обозначить массу твердой фазы, то (2- x) – масса жидкой фазы. Тогда
кг
Выкристаллизуется 1,35 кг твердой фазы, то есть кристаллов химического соединения 3SrCl2·2RbCl.