E = 1,1872 V ( = E Cu. (γ ± = 0, ,001 < I < 0,1 rozšířený D-H vztah)

Transkript

1 GALVANICKÉ ČLÁNKY E = E red,rvý E red,levý E D = E red,rvý E ox,levý E D G = z E E E S = z = z T E T T Q= T S [] G = z E rg E E rs = = z, r rg T rs z = = T E T T T E E T T ν i E = E ln i z i mimo rovnováhu T, E = R ln K z z E (Me z /Me = (z z 1 E (Me z /Me z1 z 1 E (Me z /Me 1 Výočet E článku, neideální chování elektrolytu Vyočítejte rovnovážné nětí článku Cu (s Cu (c = 0,01 mol dm ( = 10 kp Pt ři telotě 5 C. Stndrdní redukční otenciály vyhledejte v tbulce III. Pro výočet ředního ktivitního koeficientu oužijte rozšířenýdebyeův-ückelův vzth. Stndrdní v ro (g: ideální lyn ři telotě souvy = 101,5 kp, ndrdní v ro elektrolyt složk v ideálním roztoku ři c = 1 mol dm. Z dných odmínek ředokládejte ideální vové chování chloru. T Cu. E = 1,187 V ( = E Cu E ln Cu R / ( = γ ( c / c γ ( c / c = γ ( c/ c Cu Cu Cu ± (γ ± = 0,6711-0,001 < I < 0,1 rozšířený D- vzth Střední ktivitní koeficient z E článku Určete řední ktivitní koeficient e z teloty 5 C. Rovnovážné nětí článku e(s e (c = 0,01 mol dm ( = 101,5 kp Pt má hodnotu 1,5515 V, hodnoty ndrdních elektrodových otenciálů nleznete v tbulce III. Předokládejte ideální vové chování chloru (ndrdní v = 101,5 kp. Stndrdní v ro elektrolyt: složk v ideálním roztoku o koncentrci c = 1 mol dm. γ ± = 0,685 ( E = E ln ( e e E e e e e ± = γ m γ m = γ m m (

2 Výočet E článku, neideální chování elektrolytu Vyočítejte rovnovážné nětí článku Pb(s PbSO (s SO (c = 0,00 mol dm ( = 11 kp Pt ři telotě 5 C. Předokládejte, že kyselin sírová je zcel disociován do druhého uně. Střední ktivitní koeficient kyseliny sírové vyočítejte z rozšířeného Debyeov-ückelov vzthu. Stndrdní v ro elektrolyt: složk v ideálním roztoku o koncentrci c = 1 mol dm. Vodík se ři uvedených odmínkách chová jko ideální lyn (ndrdní v = 101,5 kp. Dlší otřebné údje vyhledejte v tbulkách II III. Články s lynovými elektrodmi 1 E = 0,195 V ( E =E ln ln PbSO Pb SO γ SO ± = ( c/ c Tlk lynu n elektrodě z E článku; neideální roztok SO 1/ (γ ± = 0,89 - z rozšířeného D- vzthu Při telotě 5 C je rovnovážné nětí glvnického článku Ni(s Ni (c = 0,01 mol dm ( =? kp Pt E = 1,79 V. Z ředokldu ideálního chování určete tlk chloru n chlorové elektrodě (ndrdní v = 101,5 kp. Pro řední ktivitní koeficient oužijte Debyeův-ückelův vzth (odle koncentrce elektrolytu zvolte limitní nebo rozšířený tvr; konnt A viz tb. II, ndrdní redukční otenciály vyhledejte v tbulce III. 1/ T = 8,65 kp ( Ni ln E = E Ni E Ni R 1/ = / Ni γ ( c/ c = ± 5 Výočet fugcitního koeficientu, γ ± = 0,7075 (z rozšířeného Debyeov-ückelov vzthu Pro rovnovážné nětí glvnického článku Ag(s Ag(s (c = 0,0016 mol dm ( = 0 kp Pt. byl ři telotě 5 C nměřen hodnot 1,18 V. Stndrdní v ro chlor je ideální lyn ři telotě souvy ři = 101,5 kp, ndrdní v ro elektrolyt: složk v ideálním roztoku o koncentrci c = 1 mol dm. Vyočítejte fugcitní koeficient chloru ři uvedených odmínkách. odnoty ndrdních otenciálů vyhledejte v tbulkách III ž VI. ϕ = 0,98 ( T ϕ E = E ln Ag Ag E R Rovnovážné nětí článku, disociční konnt 6 E článku disociční konnt kyseliny Určete rovnovážné nětí článku Pt ( = 110 kp kyselin slicylová (c = 0,001 mol dm K (ns.roztok g (s g( ři telotě 5 C. Disociční konnt kyseliny slicylové má hodnotu 1,05 10 (ndrdní v c = 1 mol dm. Aktivitní koeficienty ovžujte z rovny jedné. Potenciál nsycené klomelové elektrody vyhledejte v tbulce IV. Vodík se z dných odmínek chová jko ideální lyn. Stndrdní v ro vodík je ideální lyn ři telotě souvy = 101,5 kp. nsyc E = 0, V ( = E ln ; g 6,6 10 (z dis g = K 1/

3 7 Výočet koncentrce elektrolytu z K dis E článku Koncentrce kyseliny octové ve vodě byl měřen omocí článku Ag(s Ag(s K (c 1 = 0,01 mol dm C COO (c =? chinhydron (s Pt. Rovnovážné nětí tohoto článku má ři telotě 5 C hodnotu 0,16 V. Určete koncentrci kyseliny octové. Disociční konnt kyseliny octové je 1, (ndrdní v c = 1 mol dm, ndrdní redukční otenciály vyhledejte v tbulkách III ž VI. Při výočtu ředokládejte ideální roztoky. [c = 0,0157 mol dm ] 1 1 E = EChin ln E ln Ag Ag, 8 Výočet K dis z E článku K = 5, (γ ± = 1 ; Ac = ( c/c Disociční konnt kyseliny dichloroctové byl měřen omocí článku Pt ( = 119, kp C COO (c 1 = 0,015 mol dm K (c = 0,1 mol dm g (s g(l. Rovnovážné nětí tohoto článku ři telotě 5 C bylo E = 0,9 V. Určete disociční konntu kyseliny dichloroctové ro ndrdní v c = 1 mol dm z ředokldu, že její roztok vykzuje ideální chování. Redukční otenciál klomelové elektrody njdete v tb. V. Vodík se ři udném tlku chová jko ideální lyn (ndrdní v = 101,5 kp. K dis = 0,0566 ( = ( c 1 / c ( T ln E = E g /g R 1/ = 0, Výočet z E článku Do zředěného roztoku kyseliny chlorovodíkové ve vodě byl onořen vodíková elektrod (sycená od tlkem vodíku 15 kp; ndrdní v = 101,5 kp roztok byl sojen solným můkem s nsycenou klomelovou elektrodou (její otenciál je uveden v tb. V. Rovnovážné nětí tkto vzniklého článku bylo ři telotě 15 C rovno 0,9 V. Z ředokldu ideálního chování vodíku určete roztoku kyseliny chlorovodíkové. nsyc =, ( E = E kl ln ; 1/ = Články s redox rekcí 10 Výočet otenciálu redox elektrody Ve dm vody bylo rozuštěno 5, g chloridu železntého g chloridu železitého. Do tohoto roztoku byl ři telotě 5 C onořen ltinový drátek. Z ředokldu ideálního roztoku vyočítejte redukční otenciál tkto vzniklého oločlánku. Stndrdní v ro elektrolyt: složk v ideálním roztoku o koncentrci c = 1 mol dm Potřebné údje vyhledejte v tbulce IV. M e = 55,87 g mol 1, M = 5,5 g mol 1. T e E e e = 0,791 V ( Ee e = E e e R ln e ( e = γ e ( ce / c, ce = ce, γ e = 1 ( = γ ( c / c, c = c, γ = 1 e e e e e e K c / c ( γ 1, c ± = = ck

4 11 Výočet složení roztoku z redox otenciálu Roztok titnité soli o očáteční koncentrci 0,01 mol dm byl ři telotě 5 C čáečně zoxidován robubláváním vzduchem. Jké složení roztoku lze z ředokldu ideálního roztoku očekávt o uvení rovnováhy? Potřebné údje hledejte v tbulce IV. c Ti = 0,0086 mol dm, c Ti = 0,0017 mol dm ( E Termodynmik rekce v článku 1 Rovnovážná konnt ze ndrdních otenciálů Ti Ti /Ti ln 0 = Jeliže do roztoku modré sklice onoříme železné hřebíky, vylučuje se n nich kovová měď. Z hodnot v tbulkách ndrdních elektrochemických otenciálů vyočítejte rovnovážnou konntu této rekce ři telotě 5 C. Ti rovn K =, ( ln K = ( E Cu E Cu e e 1 Rovnovážná konnt ze ndrdních otenciálů Vyočítejte rovnovážnou konntu rekce Cu Sn = Cu Sn ři telotě 5 C. Údje otřebné k výočtu vyhledejte v tbulkách ndrdních elektrochemických otenciálů (tb. III ž VI. K =, ( ECu Cu ESn Sn rg ( ln K = = 1 Termodynmik rekce v článku Stndrdní rovnovážné nětí článku Ag(s AgI(s AgI (ns.roztok g I (s g(l je lineární funkcí teloty. Při telotě 5 C má hodnotu 0,198 V ři telotě 0 C hodnotu 0,1956 V. Vyočítejte slučovcí entlii g I ři telotě 5 o C. Slučovcí entlie AgI ři této telotě je 6,8 kj mol 1. sl (g I = 98, kj mol 1 (½ g I Ag = g AgI ( r S (98,15 = 18,01 J K 1 mol 1, r (98,15 = 1, kj mol 1 15 Termodynmik rekce v článku Telotní závislo ndrdního rovnovážného nětí článku, seveného z kovových vodičů nikl měď, onořených do roztoku obshujícího chlorid měďntý nikelntý, dán vzthem 8 85, 5 E ( T = 0, 5999, 0 10 T [V,K]. T Uveďte rekci, která v článku robíhá vyočítejte její rekční entlii ři telotě 10 K. Cu Ni = Cu Ni ( E = E E > 0, r = 115,5 kj mol 1 Cu Cu Ni Ni

5 16 Součin rozunoi ze ndrdních otenciálů S oužitím údjů o ndrdních elektrodových otenciálech (tb. III ž VI vyočítejte součin rozunoi AgSCN ři telotě 5 C. K AgSCN = 1, ( ln 1 ( K = E E AgSCN AgSCN Ag SCN Ag /Ag 17 Stndrdní otenciál ze součinu rozunoi Rozuno bromidu olovntého ve vodě ři telotě 5 C je,8 g v 1 dm roztoku (M = 67 g mol 1. Stndrdní redukční otenciál elektrody Pb Pb má hodnotu 0,16 V. Z ředokldu, že roztok PbBr se chová ideálně, vyočítejte z těchto údjů ndrdní redukční otenciál elektrody druhého druhu PbBr Pb Br. E 0, 8 V ( ln K PbBr PbBr E /Pb/Br = = Pb Pb 18 Součin rozunoi z E článku Pro novení součinu rozunoi chloridu říbrného ve vodě byl seven článek Ag(s Ag(s Ag (ns.roztok ( = 10 kp Pt. Při telotě C mělo rovnovážné nětí tohoto článku hodnotu 1,1 V. Určete součin rozunoi Ag víte-li, že ndrdní redukční otenciál říbrné elektrody má ři uvedené telotě hodnotu 0,795 V, ndrdní redukční otenciál chlorové elektrody je 1,58 V. Předokládejte ideální chování chloru (ndrdní v ideální lyn ři telotě souvy = 101,5 kp. K Ag = 1, ( ln K Ag = ( E E Ag Ag Ag Ag R T T ( E 1/ Ag Ag = E E ln R 19 Rovnovážné nětí článku z termodynmických veličin Střední hodnot změny entroie ři vzniku jednoho molu tuhého Ag z rvků ve ndrdních vech v telotním rozmezí 5 0 C je sl S (Ag, s = 57,9 J mol 1 K 1. Vyočítejte ndrdní nětí rovnovážné nětí ři telotách 5 0 C u článku Ag(s Ag (s K (c = 0,1 mol dm ( = 50 kp Pt. Předokládejte ideální vové chování chloru (ndrdní v ideální lyn ři telotě souvy = 101,5 kp. Dlší údje otřebné k výočtu vyhledejte v tbulkách elektrochemických otenciálů. E (5 = 1,18 V (= E E - z tbulek Ag Ag E(5 = 1,196 V ( = E (5 ln ( 1/ / E (0 = 1,17 V, E(0 = 1,1586 V de d E sls (Ag ( = =610 V K1 dt dt