Для гальванического элемента принята следующая форма записи (на примере элемента Даниэля):
Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu,
где вертикальная линия | обозначает границу раздела фаз, а двойная вертикальная линия || - солевой мостик. Электрод, на котором происходит окисление, называется анодом; электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом. Гальванический элемент принято записывать так, чтобы анод находился слева.
Электродные полуреакции принято записывать как реакции восстановления (таблица 12.1), поэтому общая реакция в гальваническом элементе записывается как разность между реакциями на правом и левом электродах:
Правый электрод: Cu2+ + 2e = Cu
Левый электрод: Zn2+ + 2e = Zn
Общая реакция: Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+
Потенциал E электрода рассчитывается по формуле Нернста:
,
где aOx и aRed - активности окисленной и восстановленной форм вещества, участвующего в полуреакции; Eo - стандартный потенциал электрода (при aOx = aRed =1); n - число электронов, участвующих в полуреакции; R - газовая постоянная; T - абсолютная температура; F - постоянная Фарадея. При 25o C
Стандартные электродные потенциалы электродов измеряются относительно стандартного водородного электрода, потенциал которого принят равным нулю. Значения некоторых стандартных электродных потенциалов приведены в таблице 12.1.
Электродвижущая сила (ЭДС) элемента равна разности потенциалов правого и левого электродов:
E = EП - EЛ.
Если ЭДС элемента положительна, то реакция (так, как она записана в элементе) протекает самопроизвольно. Если ЭДС отрицательна, то самопроизвольно протекает обратная реакция.
Стандартная ЭДС равна разности стандартных потенциалов:
Дано: смесь в составе углекислый газ CO² (карб. окс. IV) n1=0.5 моль, угарный газ CO(карб. окс.II) V2=11.2л, сернистый газ (сульф. окс. IV) m3=64 г. Найти D(H²)=?
Считаем, что газы и смесь в целом были взяты и находятся при нормальных условиях (н.у.). Плотность ро=m/V. Объем V смеси и газов одинаковый, тогда относительная плотность смеси можно выразить через молярные массы: D(H²)=M(см)/ М(Н²).
Молярные массы при н.у. водорода М(Н²)=2 г/моль, M(CO²) = 44 г/моль, М(СО)= 28 г/моль, М(SO²)=64 г/моль)
Вычислим молярную массу смеси:
1) количество вещества n1(СО²)=0.5 моль (дано), n2(СО)= V2/Na= 11.2/22.4=0.5 г/моль, где Na=22.4 л/моль -постоянная Авогадро для всех газов при н.у., n3(SO²)= m3/M(SO²)=64/64=1 моль. Всего n= 0.5+0.5+1=2моль
2) массы m1=M(CO²)*n1=44*0.5=22 г;
m2=M(CO)*n2=28*0.5=14 г,
m3=64 г (дано)
Всего m=22+14+64=100г
3) молярная масса смеси М(см)=m/n=100/2=50 г/моль
4) плотность смеси относительно водорода D(H²)= М(см)/М(Н²)= 50/2=25 -ответ А
Объяснение:
Для гальванического элемента принята следующая форма записи (на примере элемента Даниэля):
Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu,
где вертикальная линия | обозначает границу раздела фаз, а двойная вертикальная линия || - солевой мостик. Электрод, на котором происходит окисление, называется анодом; электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом. Гальванический элемент принято записывать так, чтобы анод находился слева.
Электродные полуреакции принято записывать как реакции восстановления (таблица 12.1), поэтому общая реакция в гальваническом элементе записывается как разность между реакциями на правом и левом электродах:
Правый электрод: Cu2+ + 2e = Cu
Левый электрод: Zn2+ + 2e = Zn
Общая реакция: Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+
Потенциал E электрода рассчитывается по формуле Нернста:
,
где aOx и aRed - активности окисленной и восстановленной форм вещества, участвующего в полуреакции; Eo - стандартный потенциал электрода (при aOx = aRed =1); n - число электронов, участвующих в полуреакции; R - газовая постоянная; T - абсолютная температура; F - постоянная Фарадея. При 25o C
Стандартные электродные потенциалы электродов измеряются относительно стандартного водородного электрода, потенциал которого принят равным нулю. Значения некоторых стандартных электродных потенциалов приведены в таблице 12.1.
Электродвижущая сила (ЭДС) элемента равна разности потенциалов правого и левого электродов:
E = EП - EЛ.
Если ЭДС элемента положительна, то реакция (так, как она записана в элементе) протекает самопроизвольно. Если ЭДС отрицательна, то самопроизвольно протекает обратная реакция.
Стандартная ЭДС равна разности стандартных потенциалов:
.
Дано: смесь в составе углекислый газ CO² (карб. окс. IV) n1=0.5 моль, угарный газ CO(карб. окс.II) V2=11.2л, сернистый газ (сульф. окс. IV) m3=64 г. Найти D(H²)=?
Считаем, что газы и смесь в целом были взяты и находятся при нормальных условиях (н.у.). Плотность ро=m/V. Объем V смеси и газов одинаковый, тогда относительная плотность смеси можно выразить через молярные массы: D(H²)=M(см)/ М(Н²).
Молярные массы при н.у. водорода М(Н²)=2 г/моль, M(CO²) = 44 г/моль, М(СО)= 28 г/моль, М(SO²)=64 г/моль)
Вычислим молярную массу смеси:
1) количество вещества n1(СО²)=0.5 моль (дано), n2(СО)= V2/Na= 11.2/22.4=0.5 г/моль, где Na=22.4 л/моль -постоянная Авогадро для всех газов при н.у., n3(SO²)= m3/M(SO²)=64/64=1 моль. Всего n= 0.5+0.5+1=2моль
2) массы m1=M(CO²)*n1=44*0.5=22 г;
m2=M(CO)*n2=28*0.5=14 г,
m3=64 г (дано)
Всего m=22+14+64=100г
3) молярная масса смеси М(см)=m/n=100/2=50 г/моль
4) плотность смеси относительно водорода D(H²)= М(см)/М(Н²)= 50/2=25 -ответ А