Tipikus feladatok megoldása on - alapjait elektrokémia
7.3 TIPIKUS FELADATOK MEGOLDÁSA ON „alapjai elektrokémia”
(A nem-kémiai specialitások)
1. Határozza meg, mely az elektródák a katód a cellában képződött standard elektródák:
Ag | Ag + vagy M | Mn 2+;
Co | Co 2+ vagy Na | Na +.
E 0 Ag | Ag + = 0799 V; E 0 Mn | Mn 2+ = -1179 V. Ebben pár katód Ag | Ag +.
A (-) M | Mn 2+ || Ag + | Ag (+) K
E 0 Co | Co 2+ = - 0277 V; E 0 Na | Na + = -2714 V. A adott pár katód Co | Co 2+.
C Hema elektrokémiai cella:
A (-) Na | Na + || Co 2+ | Co (+) K
2. alapján standardpotenciál (4. táblázat a mellékletet), hogy melyik a következő elektrokémiai cella a legnagyobb elektromotoros erő:
a) Zn | Zn 2+ || Ni 2+ | Ni; b) Cd | Cd 2+ || Ni 2+ | Ni
a) az Al | Al 3+ || Ni 2+ | Ni; g) Mg | Mg 2+ || Ni 2+ | Ni.
a) 0 = E EMF Ni | Ni 2+ - E 0 Zn | Zn 2+ = - 0,250 - (-0763) = 0513 V;
b) az E elektromotoros erőt = 0 Ni | Ni 2+ - E 0 Cd | Cd 2+ = - 0,250 - (-0403) = 0153 V;
c) az E elektromotoros erőt = 0 Ni | Ni 2+ - E 0 Al | Al 3+ = -0250 - (-1663) = 1,413 V;
g) E EMF = 0 Ni | Ni 2+ - E 0 Mg | Mg 2+ = -0250 - (- 2363) = 2,113 V.
Abban az esetben, d) az EMF a sejt akkor lesz a legnagyobb.
3. Számítsuk ki a elektródpotenciál magnézium MgSO4 oldatba merítjük koncentrációjú Mg 2+ ionok. 0,01 mol / l.
Kiszámítása az elektród potenciálja a fém bármilyen koncentrációban annak ionok (mol / l) által termelt a Nernst-egyenlet az oldatban. A magnézium-elektróda:
E = E 0 + = -2,363 + = -2,422 V.
4. Számítsuk ki a elektromotoros ereje olyan elektrokémiai cella, amely két elektróda: Ti | Ti 2+ (0,01 mol / l) || Ni2 + (1 mol / l) | Ni.
Ebben a galvánelem katód - Ni 2+ | Ni. és az anód - Ti | Ti 2+.
A (-) Ti | Ti 2+ || Ni 2+ | Ni (+) K
Folyamatok az elektródok:
(-) A Ti - 2e - = Ti 2+;
(+) K: Ni 2+ + 2e - = Ni.
Szerint a Nernst egyenlet értékét számolja ki az elektród potenciálja az anód.
Az érték a elektród katód potenciálját egyenlő a standardpotenciál a nikkel elektród, mivel a koncentráció a Ni 2+ ionok az oldatban 1 mol / l.
E Ni | Ni 2+ = E 0 Ni | Ni 2+ = - 0,250 V;
EMF = -0,250 - (-1,689) = 1,439 V.
5. Az alábbiak közül melyik folyamat zajlik elektrolízise vizes nátrium-jodid oldat a grafit anód?
és) Na - e - = Na +; b) 2I - - 2e - = I2;
Az elektrolízis során a vizes sóoldat semleges közegben az anódon oxidációs folyamat két.
1. só anionok oxidációja (-maradék).
2I - - 2e - = I2
2. A folyamat a elektrokémiai oxidációját a vízmolekulával:
Ebben az esetben az anódon elektrolízis során oxidálja a jodidanionokból mint elektrokémiai oxidáció szükséges víz nagy pozitív polarizációját az anód.
Válasz: 2I - - 2e - = I2
6. Mi anyag, és amelyben az összeget a generált a katód az elektrolízis oldatban Hg (NO 3) 2 (grafit anód) 10 percen át áramerősséggel 8A?
Az elektrolízis során a vizes sóoldat semleges közegben a katódon áramolhat két redukciós folyamatok. Egyikük - a csökkentés fémionok:
Egy másik lehetséges eljárás, - a hidrogén feltárását a vízmolekulák:
Ebben az esetben a higany kationok csökkennek a katódon, mint ez a fém belép az alacsony aktivitású fém-csoport. és annak helyreállítási igényel kisebb negatív elektród polarizációja, mint a hidrogén-visszanyerés.
A katódon: Hg 2+ + 2e - = Hg;
A kibocsátott higany mennyisége szerint Faraday-törvény. jelentése: