Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Химия_методичка.doc
Скачиваний:
113
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
1.02 Mб
Скачать

Варианты заданий к разделу VIII

Номер варианта

Номера заданий

Номер варианта

Номера заданий

1

27, 28, 55, 81, 111, 141,

16

12, 43, 77, 96, 126, 156

2

26, 29, 70, 82, 112, 142

17

11, 44, 63, 97, 127, 157

3

25, 30, 56, 83, 113, 143

18

10, 45,78, 98, 128, 158

4

24, 31, 71, 84, 114, 144

19

9, 46, 64, 99, 129, 159

5

23, 32, 57, 85, 115, 145

20

8, 47, 54, 100, 130, 160

6

22, 33, 72, 86, 116, 146

21

7, 48, 79, 101, 131, 161

7

21, 34, 58, 87, 117, 147

22

6, 49, 65, 102, 132, 162

8

20, 35, 73, 88, 118, 148

23

5, 50, 80, 103, 133, 159

9

19, 36, 59, 89, 119, 149

24

4, 51, 66, 104, 134, 154

10

18, 37, 74, 90, 120, 150

25

3, 52, 59, 105, 135, 153

11

17, 38, 60, 91, 121, 151

26

2, 53, 67, 106, 136, 155

12

16, 39, 75, 92, 122, 152

27

1, 36, 73, 107, 137, 151

13

15, 40, 61, 93, 123, 153

28

18, 44, 68, 108, 138, 145

14

14, 41, 76, 94, 124, 154

29

14, 42, 55, 109, 139, 148

15

13, 42, 62, 95, 125, 155

30

26, 31, 69, 110,140, 156.

IX. Электрохимия Гальванический элемент, электродный потенциал.

Гальваническим элементом называется система, превращающая химическую энергию в электрическую.

В результате протекания химических реакций в гальванических элементах осуществляются процессы, обуславливающие возникновение разности потенциалов и электрического тока.

При погружении металлического электрода в воду или в раствор электролита возникает обратимая электродная реакция .

Происходит окисление металла, ионы которого переходят в раствор, если концентрация ионов металла в растворе меньше равновесной. Данная химическая реакция вызывает возникновение разности потенциалов между поверхностью металла и раствором (принято называть это явление “возникновением скачка потенциала на границе раздела металл-раствор”). Величина данной разности потенциалов в настоящее время не может быть измерена экспериментально.

Электродвижущей силой (ЭДС) гальванического элемента называется наибольшая разность потенциалов его электродов.

Сейчас практически при определении электродных потенциалов измеряют ЭДС гальванического элемента, составленного из двух электродов (полуэлементов): неизвестного, потенциала которого необходимо узнать, и стандартного (нормального) водородного электрода, потенциал которого условно принят равным 0,00 (В).

В теории и практике имеют дело с двумя величинами: электродным и стандартным электродным потенциалом.

Электродным потенциалом называется величина ЭДС гальванического элемента, образованного данным электродом и стандартным водородным электродом.

Стандартным (нормальным) электродным потенциалом называется величина ЭДС гальванического элемента, образованного стандартным водородным электродам и данным электродом при стандартных условиях (температура 298 К, давление 760 мм. рт. ст., активная концентрация ионов металла в растворе 1 моль/л).

Для электродного потенциала справедливо выражение Нернста

(9.1), где R – универсальная газовая постоянная, Т – абсолютная температура, F – число Фарадея (96500 моль/Кл), n – число отданных или принятых электронов, - активная концентрация в моль/л.

При достаточном разбавлении активность в данном уравнении можно заменить концетрацией ионов металла в растворе, заменив в уравнении натуральный логарифм на десятичный, получаем

Пример 1. Гальванический элемент образован пластинками меди и цинка, погруженными в растворы солей CuSO4 и ZnSO4, между растворами электролитический мостик. В каком направлении протекает ток, какие реакции определяют работу данного гальванического элемента.

Решение. Так как цинк боле активный металл, его электродный потенциал меньше, чем у меди, то в данном гальваническом элементе он будет отрицательным электродом. Если замкнуть внешнюю цепь, то электроны будут перемещаться от цинка к меди.

Весь процесс можно представить следующими реакциями:

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

Zn – 2 e → Zn2+

Cu2+ +2e → Cu

Следовательно, цинковая пластинка будет растворяться, а на медной выделится определенное количество меди.

Таким образом, в гальваническом элементе источником электрической энергии служит энергия химической реакции окисления – восстановления.

Отметим, что чем дальше расположены друг от друга в ряду напряжений металлы, тем большую Э.Д.С. будет давать гальванический элемент, составленный из этих металлов.

Пример 2. Гальванический элемент состоит из металлического цинка, погруженного в 0,1 М раствор нитрата цинка, и металлического свинца, погруженного в 0,02 М раствор нитрата свинца. Вычислить Э.Д.С. элемента, написать уравнения электродных процессов, составить схему элемента.

Решение: Чтобы определить Э.Д.С. элемента, необходимо вычислить электродные потенциалы. Для этого находим в таблице значения стандартных электродных потенциалов систем:

В

В, а затем рассчитываем значения по уравнению Нернста.

В

В.

Находим э.д.с. элемента:

Е = -= -0,18-(-0,79)=0,61В.

Поскольку >,то на свинцовом электроде будет происходить восстановление, т.е. он будет служить катодом:

Pb2+ +2e → Pb.

На цинковом электроде будет протекать процесс окисления

Zn – 2 e → Zn2+, т.е. этот электрод будет анодом. Схема рассматриваемого гальванического элемента имеет следующий вид:

Zn/Zn(NO3)2 (0,1M)// Pb(NO3)2 (0,02M)/Pb.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]