Задачи Крюкова / ЭДС 3

1. Запишите уравнение химической реакции, протекающей самопроизвольно в элементе:

Ag | Pb | PbJ2 (тв) | KJ (р-р) | AgJ (тв) | Ag

На основании табличных данных Ео и dEo/dT для этого элемента рассчитайте при 298 К стандартные значения ΔrGo, ΔrНo и ΔrSo реакции, протекающей в элементе.

Решение:

По приведенному гальваническому элементу составим уравнение химической реакции, также воспользуемся таблицей 79 и выпишем оттуда электроды:

Реакция	E°, В
AgI + e = Ag +	-0,152
Pb + 2e = Pb + 2	-0,365

Суммарная реакция: 2AgI + Pb = Pb + 2Ag Из таблицы 81 выпишем ЭДС и температурный коэффициент ЭДС: E^o=0,21069 В, .

Запишем основные термодинамические выражения и произведем расчеты:

= –nE°F= –2 • 0,21069 • 96486 = –40657

= = nF = 2 • 96486 • (–1,38 • ) = –27

= + T • = –40657+298 • (–27)= –48703

Ответ: = –40657 ; = –27 ; –48703 .

2. ЭДС гальванического элемента, составленного из насыщенного каломельного электрода (электрода сравнения) и хингидронного электрода (индикаторного) в данном растворе, рН которого неизвестен, при 298 К равна 0.163 В. Пользуясь справочными данными рассчитайте рН данного раствора, если электрод сравнения в данной цепи – отрицательный.

Решение:

Составим гальванический элемент из данных электродов. Для этого обратимся к таблице 79:

Реакция	ЭДС
+ e = Hg +	E( ) = 0,2415 В
+ 2e =	E°= 0,699 В

Гальванический элемент:

На основании данных, приведенных выше, рассчитаем pH, используя уравнение Нернста:

= – ln

Активности и равны 1, так как это чистые вещества.

E = – = – ln – = + ln – = 0,163 В

Так как pH = –lg

+ lg = E +

0,699+ lg = 0,163+ 0,2415

lg = –0,2945

lg = –4,99

pH = 4,99

Ответ: pH = 4,99 .

3. Пользуясь справочными данными рассчитайте константу равновесия реакции:

Sn2+ + ClO4– + H2O = Sn4+ + ClO3– + 2OH–, протекающей при 298 К в водном растворе.

Решение:

Гальванический элемент состоит из 2 окислительно-восстановительных электродов: ( ) .

1)Запишем уравнения:

Электродная реакция	E°, В
+ 2e =	0,15
+ +2e = +	0,36

2)E° = – = 0,36 – 0,15 = 0,21 В

3) = exp( ) = exp( ) = 1,27•

Ответ: 1,27• .