58.Химические гальванические элементы, основные типы, примеры. Применение измерений эдс для определения тепловых эффектов и энтропий химических реакций, самопроизвольно протекающих в элементах.

59.Приведите пример химического гальванического элемента, составленного из электрода первого рода и газового электрода, электрохимическая цепь с жидкостным соединением - «с переносом». Запишите уравнения электродных полуреакций, уравнение химической реакции, самопроизвольно протекающей в элементе, и уравнение Нернста для расчета ЭДС элемента.

60.Химические цепи с переносом. Уравнение Нернста для расчёта эдс гальванического элемента составленного из газового и окислительно-восстановительного электродов. Влияние рН на эдс элемента.

61.Химические цепи без переноса (приведите пример). Зависимость ЭДС химических цепей без переноса от активности потенциалопределяющих ионов в растворе. Вывод и анализ уравнения Нернста. Примером такой цепи является водород-хлорсеребряный элемент

Pt | (H₂) | HCl | AgCl | Ag, (I)

кот состоит из водородного и хлорсеребряного эл-дов, погруженных в р-р хлороводорода. При работе в таком элементе протекают эл-дные реакции: 1/2H₂(газ)H⁺(р-р) + e; AgCl (тв) + e Ag (тв) + Cl^–(р-р)

Т о, суммарный процесс представляет собой химическую реакцию: 1/2H₂(газ) + AgCl (тв)Ag (тв) + Н⁺(р-р) + Cl^–(p-p);

ЭДС такой цепи равна разности потенциалов хлорсеребряного и водородного электродов. Учитывая ур-ия получим

Разность стандартных потенциалов хлорсеребряного и водородного эл-дов дают стандрт ЭДС цепи Е^о, но т к стандартный потенциал водородного эл-да принят равным нулю, то Е^о равна стандартному потенциалу хлорсеребряного электрода. Если давление водорода =1, то

.

Если хлороводород полностью диссоциирован в р-ре, то произведение активностей ионов водорода и хлора можно заменить средней ионной активностью  , тогда

62.Концентрационные цепи без переноса, приведите примеры. Для произвольно выбранного концентрационного элемента названного типа запишите химический процесс, протекающий в элементе. Вывод уравнения Нернста для расчёта ЭДС этого элемента.

63.Классификация гальванических элементов. Примеры концентрационных цепей. Уравнение Нернста для концентрационного элемента, составленного из двух амальгамных электродов. Определение полярности электродов. Концентрационная цепь без переноса: Элемент, состоящий из двух одинаковых амальгамных электродов с различной концентрацией металла в них, опущенные в один раствор, содержащий ионы этого металла. Пример элемента: Pt | Zn(Hg)(a₁) | ZnSO4 | Zn(Hg)(a₂) | Pt; Уравнения полуреакций: Zn²⁺ + 2e → Zn для обоих электродов; Уравнение Нернста 64.Концентрационные гальванические элементы, составленные из двух электродов первого рода, электрохимическая цепь с переносом. Уравнение Нернста для расчета ЭДС элемента. Дайте обоснование приведенного уравнения. Концентрационная цепь с переносом: Элемент, состоящий из одинаковых электродов, опущенных в растворы с различной активностью (концентрацией) ионов. Пример элемента: Cu | CuCl₂ (a₁) || CuCl₂ (a₂) | Cu; Уравнения полуреакций: Cu²⁺ + 2e → Cu для обоих электродов Уравнение Нернста:E= ЭДС таких элементов очень мала, они используются для определения pH и концентраций труднорастворимых солей.

65.Концентрационные гальванические элементы. Приведите пример концентрационного гальванического элемента, составленного из двух электродов второго рода. Как определить полярность электродов данного элемента? Запишите уравнение Нернста для представленного элемента и дайте необходимые пояснения.Концентрационная цепь, составленная из электродов II рода: Ag, AgCl | KCl(a₁) || KCl(a₂) | AgCl, Ag; Уравнение Нернста: E=E_пр−E_лев= . Полярность опред-ся путем сравнения конц. Правым (+) будет тот эл-род, который опущен в р-р с более высокой конц. хлорид-ионов, т. к. только в этом случае E > 0.

66. Зависимость ЭДС гальванического элемента от температуры. Определение изменения термодинамических функций окислительно-восстановительных реакций потенциометрическим методом. Проиллюстрируйте процедуру расчета на произвольном примере.

67. Зависимость ЭДС гальванического элемента от температуры. Электрохимическая форма уравнения Гиббса-Гельмгольца, вывод и анализ уравнения. Температурный коэффициент ЭДС.

68. Предложите гальванический элемент, с помощью которого возможно определить средний ионный коэффициент активности соли AB (дан конкретный сильный электролит) в водном растворе. Получите выражение для расчета коэффициента активности.

69. Предложите гальванический элемент, с помощью которого можно определить рН исследуемого раствора. Запишите уравнение Нернста для каждого из электродов электрохической цепи. Получите уравнение для расчета рН раствора.

70. Составьте гальванический элемент, с помощью которого возможно определить парциальное давление азота в азот-водородной газовой смеси, находящейся под давлением Р. Запишите уравнение Нернста для используемого гальванического элемента, назовите все входящие в него величины.

71. Применение измерений ЭДС для определения констант равновесия окислительно-восстановительных химических реакций. Поясните на конкретном примере.

72.Индикаторные электроды. Применение измерений ЭДС для определения раствора. Рассмотрите на конкретном примере. Электроды, обратимые относительно иона вод-да, используются на практике для определения активности этих ионов в растворе (и, след, рН р-ра) потенциометрическим методом, основанном на определении потенциала электрода в р-ре с неизвестным рН и последующим расчетом рН по уравнению Нернста. В качестве индикаторного эл-да может использ-ся и водородный электрод, однако чаще применяются хингидронный и стеклянный электроды. Схема стекл. эл-да: 1 – стеклянный шарик (мембрана); 2 – внутренний раствор НС1; 3 – хлорсеребряный электрод; 4 – измеряемый раствор; 5 – металлический прово­дник. Наиб. часто употребл. стекл. эл-д в виде трубки, оканчив-ся тонкостенным стекл. шариком. Шарик заполняется р-ром НСl с опред. активностью ионов водорода; в р-р погружен вспомогательный эл-д (обычно хлорсеребряный). Потенциал стекл. эл-да с водородной функцией (т.е. обратимого по отношению к иону Н+) выражается уравнением 73.Нормальный элемент Вестона. Устройство элемента. Электродные полуреакции, уравнение самопроизвольной реакции, уравнение Нернста. Области его применения. Нормальный элемент Вестона: Ртутно-кадмиевый элемент Pt | Cd(Hg) | CdSO4 | Hg2SO4, Hg | Pt; Уравнения полуреакций: Cd²⁺ + 2e → Cd(Hg); Hg₂SO₄ + 2e → 2Hg + SO4^2-Уравнение реакции: Cd + Hg₂²⁺ → Cd²⁺ + 2Hg Уравнение Нернста: Используется как источник опорного напряжения при калибровке потенциометров, т. к. обладает устойчивым значением вырабатываемой ЭДС