9.2 Задачи для контрольной работы

96-98 Как связана удельная электропроводность с эквивалентной электропроводностью? Что такое коэффициент электропроводности? Найти величину коэффициента электропроводности по данным таблицы 15 (t⁰ = 25⁰С).

Таблица 15 Варианты контрольных заданий 96-98

№ задачи	Электролит	Концентрация электролита	Удельная электропроводность, Ом-1 ּ см-1
96 97 98	KCl CH3COOH NH4OH	0,1 н 0,5 н 0,1 н	1,28 ּ 10-2 3,25 ּ 10-4 3,32 ּ 10-4

99-101 Как методом электропроводности определяют константу и степень диссоциации слабых электролитов? Вычислите степень и константу диссоциации слабого электролита по данным таблицы 16.

Таблица 16 Варианты контрольных заданий 99-101

№ задачи	Электролит	Концентрация	Эквивалентная электропроводность см2 ּ Ом-1 ּ моль-экв-1
99 100 101	CH3COOH NH4OH CH3COOH	0,01 0,01 0,1	14,3 9,6 4,6

10 Электрохимия

10.1 Решение типовой задачи

1) Гальванический элемент состоит из медного и цинкового электродов. Приведите выражение для расчета ЭДС такого элемента с учетом концентраций ионов Cu²⁺ и Zn²⁺. Рассчитайте концентрацию ионов Cu²⁺ в гальваническом элементе, величина ЭДС которого равна 1,04 В, а концентрация ионов Zn²⁺ равна 0,1 моль/л.

Решение. ЭДС элемента равна разности электродных потенциалов.

Е = _Cu - _Zn.

С хема записи элемента:

Cu⁰ Cu²⁺ Zn²⁺ Zn⁰

На электродах протекают процессы:

Cu2+ + 2ē = Cu0	Zn0 - 2ē = Zn2+
Катод	Анод

Уравнения электродных потенциалов:

_Cu = ⁰_Cu + 0,059 lg C_Сu²⁺, _Zn = ⁰_Zn + 0,059 lg C_Zn²⁺.

Итак, Е = _Cu - _Zn = ⁰_Cu +0,059 lg C_Сu²⁺ - ⁰_Zn - 0,059 lg C_Zn²⁺ =

= ⁰_Cu - ⁰_Zn + 0,059 (lg C_Сu²⁺ - lg C_Zn²⁺).

Величины ⁰_Cu и ⁰_Zn равны соответственно +0,34 В и 0,76 В, (табличные значения). Тогда

Е = +0,34 – (-0,76) + 0,059 (lg C_Сu²⁺ - lg C_Zn²⁺) = 1,1 + 0,059 (lg C_Сu²⁺ - lg C_Zn²⁺) (1)

Выполнена первая часть задачи.

Найдем теперь значение C_Сu²⁺. Из уравнения (1) имеем:

Подставим данные в задаче величины Е и С_Zn²⁺.

.

Следовательно, C_Сu²⁺ = 10^-2 моль/л = 0,01 моль/л.

10.2 Задачи для контрольной работы

102-105 Дайте вывод связи величины рН раствора водородного электрода с ЭДС гальванического элемента каломельно-водородной цепи. Рассчитайте рН по данным таблицы 17.

Таблица 17 Варианты контрольных заданий 102-105

№ задачи	Гальванический элемент	ЭДС	рН стандартного электрода
102 103 104 105	Pt хг, Н+  KCl  Hg2Cl2  Hg Pt хг, Н+ст  KCl  H+ хг  Pt Hg  Hg2Cl2,KCl  KCl  H+  (Н2) Pt Pt  хг, Н+  KCl  Hg2Cl2, KCl  Hg	0,337 0,260 0,434 0,245	- 2,04 - -