Дано:
m(Fe)=11,2г.
Q=95,4кДж
Q₁-? FeS-?
1. Определим молярную массу железа и его количество вещества в 11,2г.:
M(Fe)=56г./моль
n(Fe)=11,2÷56г./моль=0,2моль
2. Fe+S=FeS+95,4 кДж
по термическому уравнению: из 1моль железа образуется 1моль сульфида железа и 95,4кДж теплоты,
по условию задачи: из 0,2моль железа образуется 0,2моль сульфида железа и выделится 19,08кДж.
n(FeS)=0,2моль
Q=19,08кДж
3. Определим молярную массу сульфида железа и его массу количеством вещества 0,2моль:
M(FeS)=56+32=88г./моль
m(FeS)=n(FeS)×M(FeS)=02моль×88г./моль=17,6г.
4 ответ: При окислении 11,2г. железа образуется 17,6г. сульфида железа и 19,08кДж теплоты.
Гальванический элемент принято записывать так, чтобы анод находился слева. Следовательно, имеем цинковый анод и водородный катод Уравнение Нернста для водородного электрода при температуре 25С φ(2H(+)/Н2) = φо(2H(+)/Н2) + 0,059*lg[H(+)] = φо(2H(+)/Н2) - 0,059*рН = - 0,059*рН = - 0,059*2 = - 0,118 В, где φо(2H(+)/Н2) = 0 – стандартный электродный потенциал водорода Кажущаяся степень диссоциации α = 66%, тогда степень диссоциации α = 0,66 α = [Zn(2+)]/[ZnSO4], отсюда молярная концентрация ионов Zn(2+) в растворе сульфата цинка ZnSO4 [Zn(2+)] = α*[ZnSO4] = α*См(ZnSO4) = 0,66*0,01 = 0,0066 моль/л Уравнение Нернста для цинкового электрода при температуре 25С φ(Zn(2+)/Zn) = φ(Zn(2+)/Zn) + (0,059/2)*lg[Zn(2+)] = - 0,76 + 0,03*lg 0,0066 = - 0,76 + 0,03*(-2,18) = - 0,825 В Запишем анодные и катодные процессы. На аноде происходит окисление, а на катоде восстановление Анод (–) Zn – 2е = Zn(2+) | 1 Катод (+) 2H(+) + 2е = H2 | 1 Суммарно: Zn + 2H(+) = Zn(2+) + H2↑ В молекулярном виде Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ ЭДС гальванического элемента Е = φк – φа = φ(2H(+)/Н2) - φ(Zn(2+)/Zn) = - 0,118 – (- 0,825) = 0,707 В
Дано:
m(Fe)=11,2г.
Q=95,4кДж
Q₁-? FeS-?
1. Определим молярную массу железа и его количество вещества в 11,2г.:
M(Fe)=56г./моль
n(Fe)=11,2÷56г./моль=0,2моль
2. Fe+S=FeS+95,4 кДж
по термическому уравнению: из 1моль железа образуется 1моль сульфида железа и 95,4кДж теплоты,
по условию задачи: из 0,2моль железа образуется 0,2моль сульфида железа и выделится 19,08кДж.
n(FeS)=0,2моль
Q=19,08кДж
3. Определим молярную массу сульфида железа и его массу количеством вещества 0,2моль:
M(FeS)=56+32=88г./моль
m(FeS)=n(FeS)×M(FeS)=02моль×88г./моль=17,6г.
4 ответ: При окислении 11,2г. железа образуется 17,6г. сульфида железа и 19,08кДж теплоты.
Гальванический элемент принято записывать так, чтобы анод находился слева. Следовательно, имеем цинковый анод и водородный катод
Уравнение Нернста для водородного электрода при температуре 25С
φ(2H(+)/Н2) = φо(2H(+)/Н2) + 0,059*lg[H(+)] = φо(2H(+)/Н2) - 0,059*рН = - 0,059*рН = - 0,059*2 = - 0,118 В, где
φо(2H(+)/Н2) = 0 – стандартный электродный потенциал водорода
Кажущаяся степень диссоциации α = 66%, тогда степень диссоциации α = 0,66
α = [Zn(2+)]/[ZnSO4], отсюда молярная концентрация ионов Zn(2+) в растворе сульфата цинка ZnSO4
[Zn(2+)] = α*[ZnSO4] = α*См(ZnSO4) = 0,66*0,01 = 0,0066 моль/л
Уравнение Нернста для цинкового электрода при температуре 25С
φ(Zn(2+)/Zn) = φ(Zn(2+)/Zn) + (0,059/2)*lg[Zn(2+)] = - 0,76 + 0,03*lg 0,0066 = - 0,76 + 0,03*(-2,18) = - 0,825 В
Запишем анодные и катодные процессы. На аноде происходит окисление, а на катоде восстановление
Анод (–) Zn – 2е = Zn(2+) | 1
Катод (+) 2H(+) + 2е = H2 | 1
Суммарно: Zn + 2H(+) = Zn(2+) + H2↑
В молекулярном виде
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
ЭДС гальванического элемента
Е = φк – φа = φ(2H(+)/Н2) - φ(Zn(2+)/Zn) = - 0,118 – (- 0,825) = 0,707 В