1 сем / ФХ ДЗ 3 Вариант ЭХ-23-17

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«МИРЭА – Российский технологический университет»

РТУ МИРЭА

Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова

(наименование Института)

Кафедра Физической химии им. Я.К. Сыркина

(наименование кафедры)

Домашнее задание на тему:

«Электрохимия»

Работу выполнила

Студентка группы ХББО-02-16

Иванова Елена Анатольевна

Руководитель работы

Зобнина Аэлита Николаевна

Москва 2018

Вариант ДЗ-Э/Х-23-17

Задача 1.

Дано:

ϰ₀=1,65*10^-4 Ом^-1 м^-1

t = 25°С

Вещество – AgCl

λ_Ag+=61,9*10^-4 Ом^-1 м² моль^-1

λ_Cl-=76,3*10^-4 Ом^-1 м² моль^-1

Найти:

с - ?

Решение:

Так как соль AgCl является малорастворимой, то можно принять, что степень диссоциации α=1:

Задача 2.

Дано:

ϰ₀=1,65*10^-4 Ом^-1 м^-1

t = 25°С

Вещество – AgCl

λ_Ag+=61,9*10^-4 Ом^-1 м² моль^-1

λ_Cl-=76,3*10^-4 Ом^-1 м² моль^-1

Найти:

L - ?

Решение:

Растворимость для данного вещества можно рассчитать по следующей формуле:

Так как соль AgCl является малорастворимой, то можно принять, что степень диссоциации α=1:

Сверив со справочными данными (L=1,77*10^-10), приходим к выводу, что удельная теплоемкость задана неверно. По тем же формулам, найдем ϰ₀, приняв L=1,77*10^-10.

Задача 3.

Sn²⁺/ Sn⁴⁺ || Fe³⁺/ Fe²⁺

Fe³⁺ + e = Fe^{2+ ­} *2

Sn⁴⁺ + 2e = Sn²⁺ *1

2Fe³⁺ + Sn²⁺ = 2Fe²⁺ + Sn⁴⁺

ЭДС:

Задача 4.

Газовый электрод – это электрод, в котором в качестве одного из компонентов электродной пары используется газ, например, водород или хлор. Газ адсорбируется на химически инертном электроде, что способствует передаче электронов через границу раздела.

Уравнение Нернста:

Е – электродный потенциал, [В]

E⁰ – стандартный электродный потенциал, [В]

R=8,314 Дж/моль*К – универсальная газовая постоянная

Т – абсолютная температура

F=96485 Кл/моль – постоянная Фарадея

n –число электронов, участвующих в процессе

a_Ox и a_Red – активности окисленной и восстановленной форм веществ соответственно

Дано:

c(HCl)=0,1 M

p=745 мм рт. ст.=0,98 атм

t=25°C

γ_±=0,796

Найти:

Решение:

H⁺ | H₂, Pt

H⁺ + e = ½ H₂

Задача 5.

Предельный закон Дебая-Гюккеля для среднего коэффициента активности γ_±:

где γ_± - средний коэффициент активности;

А – коэффициент, зависящий от диэлектрической проницаемости растворителя и температуры (для воды при 25°С А=0,509);

z₊ и z_- - заряды катиона и аниона;

I – ионная сила раствора.

Теория сильных электролитов Дебая-Хюккеля справедлива только для разбавленных растворов сильных электролитов.

Основные положения теории:

1. собственными размерами ионов можно пренебречь по сравнению с расстоянием между ними, поскольку растворы разбавленные.

2. учитываются только кулоновские взаимодействия между ионами и не учитываются другие виды взаимодействия (ион-дипольное, образование ассоциатов за счет водородной связи и т. д.)

3. электростатическое взаимодействие между ионами рассматривается как взаимодействие между центральным ионом и его ионной атмосферой.

4. вследствие кулоновского взаимодействия ионы в растворе расположены упорядочено, а растворы являются неидеальными.