použijte Debyeův- Hückelův limitní zákon. P (Ba 3 (PO 4 ) 2 ) = 3, , M r (Ba 3 (PO 4 ) 2 ) = 601,9. [- m= 1,26 mg]

Transkript

1 ELEKTROCHEMIE 1. Pr vdné rztky AlCl 3 a Al 2 (SO 4 ) 3 celkvé látkvé kncentraci,2 ml dm -3 vypčítejte intvu sílu, střední mlární kncentraci a střední aktivitu. Střední aktivitní keficienty elektrlytů v uvedených rztcích jsu γ,alcl =,35 a γ 3,Al 2 ( SO 4 ) 3 =,225. [AlCl 3 : I = 1,2 ml dm -3, c =,456 ml dm -3, a =,139, Al 2 (SO 4 ) 3 : I = 3, ml dm -3, c =,51 ml dm -3, a =,115] 2. Jaké budu navážky K 2 SO 4 a KCl pr přípravu 5 ml rztku bsahujícíh KCl (M r = 74,551) kncentraci,2 ml dm -3 a K 2 SO 4 (M r = 174,254) v takvém mnžství, aby intvá síla rztku byla,1 ml dm -3. [ m = 2, 32 g, m,746 g ] K2 SO4 KCl = 3. Prvnejte hdnty středních aktivitních keficientů KCl a LaCl 3 ve vdných rztcích při tepltě 25 C vypčtené pdle Debyeva-Hückelva limitníh zákna (D.-H.z.) a pdle McInnesvy aprximace (McInn.) s hdntami tabelvanými pr tyt kncentrace: c/ml dm -3 γ (KCl) γ (LaCl 3 ) tab. [D.-H.z. McInn.] tab. [D.-H.z. McInn.] -3 1, 1,965 [,964,965 ],79 [,762,783 ] -2 1, 1,91 [,889,93 ],56 [,423,533 ] -1 1, 1,77 [,69,778 ],356 [,66,284 ] A =,59 (ml dm -3 ) -1/2 4. Při určité tepltě má brmid stříbrný a uhličitan stříbrný stejnu hdntu sučinu rzpustnsti P = Která z uvedených látek má při tét tepltě větší rzpustnst? [Ag 2 CO 3 ] 5. Sučin rzpustnsti siřičitanu barnatéh při 25 C činí 4, 1-1. Určete rzpustnst BaSO 3 a) ve vdě, b) v rztku siřičitanu sdnéh kncentraci 2, 1-3 ml dm -3. [a) s = 2, 1-5 ml dm -3 b) s = 3, ml dm -3 ] 6. Sraženina fsfrečnanu barnatéh byla při 2 C prmyta třikrát za sebu 5 cm 3 destilvané vdy. Vypčítejte celkvý úbytek hmtnsti sraženiny. Pr výpčet γ pužijte Debyeův- Hückelův limitní zákn. P (Ba 3 (PO 4 ) 2 ) = 3,4 1-23, M r (Ba 3 (PO 4 ) 2 ) = 61,9. [- m= 1,26 mg] 7. Vypčítejte ph vdnéh rztku kyseliny chlrvdíkvé kncentraci c =,1 ml dm -3. [ph =1,11]

2 8. Vypčítejte ph vdnéh rztku kyseliny ctvé (pk A = 4,76) kncentraci,1 ml dm -3. [ph = 2,88] 9. Vypčítejte ph vdnéh rztku kyseliny chlrctvé (pk A = 2,87) kncentraci 1, 1-3 ml dm -3 a stupeň disciace kyseliny chlrctvé v tmt rztku. [ph = 3,17, α =,669] 1. Vypčítejte kncentraci rztku kyseliny akrylvé (K A = 5,5 1-5 ), který má ph = 4,2. [c = 1, ml dm -3 ] 11. Hydrazin N 2 H 4 je slabá zásada. Ve vdném rztku se tedy ustavuje rvnváha pdle rvnice N 2 H 4 + H 2 O = N 2 H OH -. Vypčítejte disciační knstantu hydrazinu, víte-li, že jeh rztk kncentraci 3, ml dm -3 má ph = 11,23. [K B = 9, ] 12. Vypčítejte hdntu ph vdnéh rztku methylaminu (pk A = 1,62), je-li v tmt rztku disciván z 37%. Předpkládejte ideální chvání. [ph = 1,85] 13. Disciační knstanta kyseliny benzvé má hdntu řádvě 1-4. Z klika prcent bude přibližně hydrlyzván benzan draselný ve svém setinmlárním rztku? Aktivitní keficienty pkládejte za jedntkvé. [ γ,1%] 14. Vdný rztk ctanu sdnéh určité kncentraci má ph = 8,9. Určete kncentraci a stupeň hydrlýzy ctanu sdnéh v tmt rztku. pk A (CH 3 COOH) = 4,76. Aktivitní keficienty pkládejte za jedntkvé. [c =,11 ml dm -3, γ = 7,2 1-5 ] 15. Vypčítejte ph rztku NH 4 Cl kncentraci,15 ml dm -3. Aktivitní keficient univalentníh intu v rztku uni-univalentníh elektrlytu tét kncentraci je přibližně,6. pk A (NH 4 + ) = 9,25. [ph = 5,3] 16. Rztk, který bsahuje kyselinu ctvu (K A = 1, ) kncentraci 1, 1-3 ml dm -3 a další jednsytnu kyselinu téže kncentraci, má ph = 3,77. Určete disciační knstantu druhé kyseliny. [K A = 1,4 1-5 ]

3 17. D jednh litru rztku dvjsytné kyseliny H 2 A (K A,1 = 1 1-9, K A,2 = ) kncentraci,5 ml dm -3 byl přidáván tuhý KOH až d hdnty ph = 12 (změna celkvéh bjemu rztku je zanedbatelná). Vypčítejte: a) hdntu ph rztku před přídavkem KOH, b) kncentrace všech druhů částic dané kyseliny přítmných ve výsledném rztku, c) látkvé mnžství přidanéh hydrxidu draselnéh. Aktivitní keficienty pkládejte za jedntkvé. [a) ph = 5,15, b) c = 4, ml dm -3, c = 4, ml dm -3, HA H 2 A c = 4, ml dm -3, c) n KOH = 6,5 1-2 ml] 2 A 18. Vypčítejte ph rztku, který bsahuje kyselinu britu kncentraci,2 ml dm -3 a hydrxid draselný kncentraci,1 ml dm -3. Disciační knstanta kyseliny brité d prvníh stupně má hdntu 7,3 1-1, disciační knstanty d druhéh a třetíh stupně jsu řádvě 1-12 a Předpkládejte ideální chvání. [ph = 9,14] 19. Je třeba připravit 25 ml acetátvéh pufru ph = 4,9 a kncentraci sdných intů v pufru,1 ml dm -3. Jaká bude navážka trihydrátu ctanu sdnéh ( M r = 136, 8 ) a sptřeba zásbníh rztku kyseliny ctvé (pk A = 4,76) kncentraci,1 ml dm -3? Jaká bude intvá síla pufru? Předpkládejte ideální chvání. [m =,34 g, V = 18,1 ml, I =,1 ml dm -3 ] 2. Je třeba připravit 1 ml pufru ph = 4,9 a kncentraci chlridvých intů v pufru,1 ml dm -3. Jaké budu sptřeby zásbních rztků pyridinu (pk A = 5,18) kncentraci 1, ml dm -3 a kyseliny chlrvdíkvé kncentraci 1, ml dm -3. Jaká bude intvá síla pufru? Předpkládejte ideální chvání. V = 15,2 ml, V HCl = 1, ml, I =,1 ml dm -3 ] [ C 5 H 5 N 21. Vypčítejte ph a intvu sílu pufru, který byl připraven smícháním 15 ml vdnéh rztku amniaku (pk B = 4,74) kncentraci,2 ml dm -3 se 1 ml rztku chlridu amnnéh kncentraci,15 ml dm -3. Předpkládejte ideální chvání. [ph = 9,56, I = 6,4 1-3 ml dm -3 ] 22. Vypčítejte ph a pufrační kapacitu pufru, který byl připraven z,2 ml kyseliny benzvé (pk A = 4,2),,1 ml KOH a takvéh mnžství vdy, aby celkvý bjem rztku byl 1, dm 3. Jakým způsbem lze dsáhnut pětinásbnéh zvýšení pufrační kapacity danéh pufru při stejné hdntě ph? Předpkládejte ideální chvání. = ln1 1 c B β c B ca [ph = 4,2, β = 1, ml dm -3 ]

4 23. Je třeba připravit 5 ml acetátvéh pufru ph = 4,9 tak, aby jeh pufrační kapacita byla,1 ml dm -3. K dispzici jsu zásbní rztky kyseliny ctvé (pk A = 4,76) kncentraci,1 ml dm -3 a hydrxidu sdnéh téže kncentraci. Jaké budu sptřeby těcht zásbních rztků pr přípravu pžadvanéh pufru? Předpkládejte ideální chvání. [ COOH CH 3 V = 89,3 ml, V NaOH = 52, ml] , ml vdnéh rztku slabé kysliny HA (pk A = 4,, c A =,1 ml dm -3 ) je titrván silnu zásadu B (c B =,1 ml dm -3 ). Vypčítejte ph rztku v jedntlivých fázích titrace, a t pr sptřeby titračníh činidla, 5, 1, 15, 2, 24, 25, 26 a 35 ml. Předpkládejte ideální chvání. Vypčítané hdnty vyneste d grafu. [ph = 2,5, ph 5 = 3,4, ph 1 = 3,8, ph 15 = 4,2, ph 2 = 4,6, ph 24 = 5,4, ph 25 = 8,3, ph 26 = 11,3, ph 35 = 12,2] 25. U vdivstní nádbky naplněné rztkem KCl kncentraci,1 ml dm -3 byl při 25 C naměřen dpr 24,36 Ω. Mlární vdivst,1m KCl činí 1, S m 2 ml -1. Stejná vdivstní nádbka naplněná rztkem kyseliny ctvé kncentraci,1 ml dm -3 měla při tepltě 25 C dpr 1982 Ω. Pr přípravu rztků byl pužit vdy měrné vdivsti 7,5 1-4 S m -1. Vypčítejte mlární vdivst kyseliny ctvé dané kncentraci. [Λ = 1, S m 2 ml -1 ] 26. Specifická (měrná) vdivst nasycenéh rztku chrmanu stříbrnéh při 25 C byla 3,98 ms m -1, specifická vdivst pužité vdy byla,16 ms m -1. Vypčítejte mlární rzpustnst a sučin rzpustnsti Ag 2 CrO 4, znáte-li pr danu tepltu limitní mlární vdivsti intů: λ = 61,9 S cm 2 ml -1, Ag + chvání nasycenéh rztku. λ 1 2 CrO = 85, S cm 2 ml -1. Předpkládejte ideální [s = 1, 1-4 ml dm -3, P = 4, 1-12 ] 27. Jaký dpr bude mít při 25 C rztk kyseliny ctvé, jehž ph je 4,2, ve vdivstní nádbce, jejíž dprvá kapacita je,2 cm -1? Pr danu tepltu jsu limitní mlární vdivsti intů: λ = 349,7 S cm 2 ml -1, λ = 4,9 S cm 2 ml -1. Vdivst vdy zanedbejte. + CH 3 COO [R = 8,12 kω] 28. Vypčítejte mlární vdivst kyseliny mravenčí v rztku kncentraci 1, 1-3 ml dm -3, znáte-li pr danu tepltu tyt údaje: λ =,315 S m 2 ml -1, λ =,47 S m 2 ml -1, K A (HCOOH) = 1, HCOO [Λ = 1, S m 2 ml -1 ]

5 29. Vdný rztk amniaku měl knduktivitu 1,8 1-2 S m -1. Rztk byl připraven rzpuštěním 2 cm 3 (měřen při tepltě 25 C a standardním tlaku) plynnéh amniaku ve vdě. Celkvý bjem vznikléh rztku byl 1, dm 3. Vda pužitá k přípravě rztku měla knduktivitu 5,3 1-4 S m -1. Vypčítejte disciační knstantu vdnéh rztku amniaku. Předpkládejte ideální chvání rztku i plynnéh amniaku. λ + = 73,7 S cm 2 ml -1, λ = 197,6 S cm 2 ml -1 NH 4 OH [K B = 1, ] 3. Vypčítejte převdvé čísl intů + a) v rztku HCl kncentraci 1, 1-3 ml dm -3, b) v rztku bsahujícím HCl kncentraci 1, 1-3 ml dm -3 a NaCl kncentraci 1, ml dm -3. Předpkládejte, že v bu rztcích jsu phyblivsti intů stejné, a t U + = 3, cm 2 s -1 V -1, U + = 5, cm 2 s -1 V -1, U = 7, cm 2 s -1 V -1. Na Cl [a) t + =,821, b) t + = 2, ] 31. U článku Pt(s) H 2 (g, p = 1 atm) H 2 SO 4 (aq, c =,1 ml dm -3 ) Ag 2 SO 4 (s) Ag(s) byl při tepltě 25 C naměřen rvnvážné (elektrmtrické) napětí,712 V. Vypčítejte sučin rzpustnsti Ag 2 SO 4, víte-li, že γ =,7 a E =,799 V. Předpkládejte, ;, 1MH 2 SO 4 Ag + Ag že kyselina sírvá je v daném rztku discivána úplně i d 2. stupně. F = C ml -1 [P = 1, ] 32. Rzpustnst brmidu thalnéh ve vdě při tepltě 25 C je 1, ml dm -3. Za předpkladu ideálníh chvání nasycenéh rztku TlBr vypčítejte standardní ptenciál elektrdy II. druhu E. Standardní ptenciál thalné elektrdy je E = -,336 V. - TlBr/Tl, Br Tl + / Tl - TlBr/Tl, Br [ E = -,656 V] 33. Vypčítejte střední aktivitní keficient,1m ZnCl 2 z rvnvážnéh napětí článku Zn(s) ZnCl 2 (aq, c =,1 ml dm -3 ) Cl 2 (g, p = 11,325 kpa) Pt(s) při 25 C. Experimentální hdnta rvnvážnéh napětí je 2,2176 V. Standardní elektrdvé ptenciály jsu: E = 1,3595 V, chlóru. Cl 2 / Cl E = -,762 V. Předpkládejte ideální chvání Zn 2+ / Zn [ γ,zncl =,52] 2

6 34. Rvnvážné napětí článku Pt(s) H 2 (g, p ) HI (aq) AgI (s) Ag (s) je při tepltě 25 C,163 V. Vypčítejte ph rztku kyseliny jdvdíkvé. E = -,15 V. AgI/Ag, I [ph = 2,65] 35. Rvnvážné napětí článku Pt(s) Hg(l) Hg 2 Cl 2 (s) KCl (aq, nasyc.) Fe 3+, Fe 2+ (aq) Pt (s) je při tepltě 25 C,5354 V. Vypčítejte prcentuální zastupení Fe 3+ a Fe 2+ v rztku, který je natlik zředěný, že se chvá prakticky ideálně. Elektrdvý ptenciál nasycené kalmelvé elektrdy E =,2438 V, standardní elektrdvý ptenciál redx elektrdy - E 3 + Hg2Cl2 / Hg, Cl Fe / Fe 2+ =,771 V. [57,9% Fe 3+ ] 36. Jestliže d rztku mdré skalice pnříme železné hřebíky, vylučuje se na nich kvvá měď. Vypčítejte rvnvážnu knstantu tét reakce při 25 C, znáte-li: E =,337 V, E = -,441 V. Fe 2+ / Fe Cu 2+ / Cu [K = 2, ] 37. Vypčtěte rvnvážnu knstantu reakce Sn 2+ (aq) + Pb (s) = Sn (s) + Pb 2+ (aq) při tepltě 25 C, znáte-li: E = -,136 V, E = -,126 V. Sn 2+ / Sn Pb 2+ / Pb [K =,459] 38. Standardní rvnvážné napětí článku Ni(s) NiCl 2 (aq) CuCl 2 (aq) Cu(s) závisí na tepltě pdle vztahu: E (T) =,5999-4, , T - (K, V). Uveďte reakci, 2 T která v článku prbíhá, a vypčítejte její standardní reakční entalpii při tepltě 298 K. [ = - 115, 2 kj ml -1 ] 39. Vypčítejte rvnvážné napětí kncentračníh článku Ag(s) AgCl(s) NaCl(aq, c =,1 ml dm -3 ) NaCl(aq, c =,5 ml dm -3 ) AgCl(s) Ag(s),51 I při tepltě 25 C. Aktivitní keficienty vypčítejte pdle vztahu lgg =. Cl 1+ I [E = -,386 V] r H