Обробка результатів. 1. Розрахувати потенціал хлоросрібного електроду порівняння при кімнатній температурі:

1. Розрахувати потенціал хлоросрібного електроду порівняння при кімнатній температурі:

j_х.с.е = 0,2223 - 6,4^.10^-4(t - 25) (6.11)

2. Залежність потенціалу хінгідронного електрода від активності іонів водню в інтервалі температур 0-50⁰ С, згідно з довідниковими даними, передається рівнянням

j_хг = 0,6992 -7,4^.10^-4(t - 25) + [0,0591 + 2^.10^-4(t - 25)]lga_H+, або (6.12)

j_хг = 0,7177 - 7,4^.10^-4.t - (0,0541+2,0^.10^-4.t)pH (6.12А)

Спільним розв’язанням рівнянь Е_{ХГ/х.с.е.} = j_хг - j_х.с.е та (6.12А) можна одержати формулу для розрахунку рН розчину

pH = (0,7177 - 7,4^.10^-4.t - j_х.с.е. - Е_{ХГ/х.с.е.})/(0,0541+2,0^.10^-4.t). (6.13)

Розрахувати рН усіх розчинів за рівнянням (6.13).

3. Оскільки досліджувані розчини є сумішшю гідрофосфату та дигідрофосфату лужних металів, у розчині буде встановлюватися рівновага:

H₂PO₄^- Û HPO₄^2- + H⁺,

K_д = [HPO₄^2-]^.[ H⁺]/[ H₂HPO₄^-], K_д = 6,34^.10^-8. (6.14)

Виразимо [H⁺] з рівняння (6.14):

[H⁺] = K_д^. [H₂HPO₄^-]/[HPO₄^2-] (6.15)

і прологарифмуємо його:

lg[H⁺] = lgK_д + lg([H₂HPO₄^-]/[HPO₄^2-]). (6.16)

З урахуванням рН = - lg[H⁺] та pK_д = -lgK_д рівняння (6.16) можна записати у вигляді

рН_теор = pK_д - lg([H₂HPO₄^-]/[HPO₄^2-]). (6.17)

Якщо концентрації гідрофосфату та дигідрофосфату однакові, то рН_теор можна розрахувати за рівнянням

рН_теор = pK_д - lg(V_к/V_осн), (6.18)

де V_к - дигідрофосфату (об'єм більш кислої солі), V_осн - гідрофосфату (об'єм менш кислої солі). У цьому випадку дигідрофосфат та гідрофосфат виконують роль кислоти та основи (за Бренстедом).

Розрахувати теоретичне значення рН_теор. досліджуваних розчинів з рівняння (6.18).

4. Перевірити розраховані значення з показаннями рН-метра. Розрахувати абсолютну та відносну помилки експерименту.

5. Одержані дані записати в табл. 13.

Таблиця 13

4. Контрольні запитання та завдання

1. Що називається гальванічним елементом? Записати гальванічний елемент, який складається із Zn, Cu, CuSO₄, ZnSO₄. Що таке електрорушійна сила елементу?

2. Що називають електродом? Запишіть декілька прикладів процесів, які відбуваються на електродах.

3. Обгрунтувати поняття «електродний потенціал». Як він залежить від температури і концентрації іонів в розчині? Зробити запис цієї залежності для хлоросрібного електроду. Як е.р.с. гальванічного елементу пов'язана з потенціалами електродів?

4. Які методи визначення рН ви знаєте? Що називається рН розчину?

5. Вказати, яка реакція (окиснення або відновлення) перебігає на позитивному та негативному електродах гальванічного елементу.

6. Записати гальванічний елемент, у якому перебігає реакція

2AgNO₃+ Cd = 2Ag + Cd(NO₃)₂.

Записати напівреакції на кожному з електродів.

7. Записати схему електрохімічного ланцюга, у якому перебігає така хімічна реакція: Fe³⁺ + V²⁺ = Fe²⁺ + V³⁺. Записати напівреакції.

8. Написати рівняння хімічної реакції, що перебігає в гальванічному елементі

Pt½Cr²⁺, Cr³⁺ ½½Co²⁺, Co³⁺½Pt.

Знайти е.р.с. елемента, якщо стандартні потенціали систем Cr³⁺/Cr²⁺ та Со³⁺/Co²⁺ дорівнюють відповідно -0,408 та +1,808 В.

9. Пояснити, для яких цілей використовується хінгідронний електрод. Записати формулу Нернста для нього.

10. Скласти електрод другого роду, якщо є такі речовини: Ag, AgNO₃, K₂CrO₄, AgNO₃, Pt, HNO₃, K₂Cr₂O₇, Ag₂CrO₄. Написати реакцію і рівняння Нернста для цього електрода.

11. Скласти гальванічний елемент, у якому перебігає реакція

Ni²⁺ + Sn = Sn²⁺ + Ni.

12. При температурі 298 К та активності іонів а = 0,005 моль/л потенціал електрода Cu²⁺½Cu дорівнює +0,271 В. Розрахувати стандартний потенціал мідного електрода.

13. Розрахувати електрорушійну силу елемента (темпемпереатура 298 К):

Zn½ZnSO₄½½Cu SO₄½Cu.

Моляльність розчинів ZnSO₄ та Cu SO₄ дорівнює 0,1 і 0,001 відповідно. Середні коефіцієнти активності електролітів складають g₁ = 0,16 та g₂ = 0,74.

14. Розрахувати е.р.с. концентраційного елемента:

Ag ½ AgNO₃ ½½ AgNO₃ ½ Ag

C₁=0,02 моль/л C₂=0,1 моль/л.

Моляльні електропровідності розчинів нітрату срібла l(С₁) = 115,0 Ом^-1см²моль^-1, l(С₂) = 98,0 Ом^-1см²моль^-1.

Прийняти, що значення коефіцієнта активності дорівнює уявній ступені дисоціації.

Поиск по сайту: