Примеры решения задач. Пример 1. Вычислите при 291 К ЭДС цепи

Пример 1. Вычислите при 291 К ЭДС цепи

H2,Pt|KOH(aq)|KСl(aq)|KOH(aq)|Pt,H2,

φд1 φд2

с учетом диффузионных потенциалов, возникающих на границах соприкасающихся растворов. Средние коэффициенты актив­ности для НС1, КС1, КОН примите равными единице. Ионное произведение воды равно 1,2·10 –14. Подвижности ионов водо­рода, хлора, калия, гидроксида при 291 К соответственно равны 315; 65,5; 64,9 и 174 См·см2.

Решение. Этот элемент относится к концентрационным элементам с переносом ионов. В растворе КОН имеется некоторая концентрация (активность) Н+, обусловленная ионным произведением воды

.

Активность выражаем из ионного произведения воды:

.

Рассчитываем ЭДС элемента без учета φд по уравнению:

ЭДС этого элемента с учетом диффузионного потенциала можно рассчитать по уравнению:

 

.

Электрические поля на границах растворов

+| – +| –

КОН +| –КС1 и КС1 +| –HCl

+| – +| –

противоположны электрическому полю между электродами. Поэтому

.

Вычислим φд1д2 по соотношению:

Общая ЭДС цепи равна

Е = 0,459 – 0,015 – 0,027 = 0,417 В.

Пример 2. ЭДС элемента

(–) Zn|ZnSO4(aq)||ZnSO4(aq)|Zn (+)

c2=0,005 М c1 = ?

при 298 К составляет 0,025 В. Средние коэффициенты активности ZnSO4 в растворах разных концентраций равны 0,48 и 0,2. Рассчитайте концентрацию ZnSO4 (c1) на положительном электроде.

Решение. ЭДС этого элемента равна:

 

;

Отсюда

 

Откуда с1= 0,68 М.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Сколько электродов может входить в состав концентрационного элемента?

2. Чем отличаются концентрационные элементы с переносом ионов от концентрационных элементов без переноса ионов?

3. Концентрационный элемент имеет вид:

K(Hg)|KCl(aq)|AgCl,Ag,AgCl|KCl(aq)|K(Hg)

Сколько гальванических элементов в его составе? Оцените знаки элементов, обеспечивающие самопроизвольную работу элемента. Как рассчитать ЭДС этого элемента?

4. Концентрационный элемент имеет вид:

Hg, HgO|KOH(aq)|KOHaq)|HgO,Hg.

К какому типу относится этот концентрационный элемент? Оцените знаки электродов, обеспечивающие самопроизвольную работу элемента. Как рассчитать ЭДС этого элемента?

5. Как связана ЭДС элемента с константами диссоциации электролитов CH3COOH и HCOOH?. К какому типу гальванических элементов относится данный элемент и почему?

H2,Pt |CH3COOH(aq)|‌‌HCOOH(aq)| Pt, H2,








Дата добавления: 2016-01-09; просмотров: 2701;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.013 сек.