З а д а н и е 2

1. ЭДС гальванического элемента, работающего за счет реакции

Cd + PbCl₂ = CdCl₂ + Pb

равна 0,1880 В при 298 К, (dE/dT) _P = -4,8×10^-4 В/К. Вычислите тепловой эффект реакции и изменение энтропии.

2. Тепловой эффект реакции Pb + 2AgCl = PbCl₂ + 2Ag равен 25170 кал. ЭДС элемента, работающего за счет данной реакции, равна 0,4900 В при 298К. Вычислите ЭДС элемента при 20 ⁰С.

3. ЭДС элемента, где идет реакция Ag + 1/2Hg₂Cl₂ = AgCl + Hg, равна 0,0455 В при 298 К и 0,0421 В при 293 К. Определите изменение энтальпии и изменение энтропии реакции при 298 К.

4. ЭДС элемента, где идет реакция H₂ + 2AgBr = 2Ag + 2HBr, изменяется с температурой (в ⁰С) по уравнению:

Е = 0,07131 - 4,99×10^-4(t -25) - 3,45×10^-6(t -25)².

Определите тепловой эффект реакции при 298 К.

5. ЭДС элемента Вестона, где идет реакция Cd + Hg₂SO_{4 тв} = CdSO₄ + 2Hg,

изменяется с температурой (в ⁰С) по уравнению:

Е = 1,01830 - 4,06×10^-5(t - 20) - 9,5×10^-7(t -20)².

Определите ЭДС элемента и температурный коэффициент ЭДС при 0 ⁰С.

6. Тепловой эффект реакции Pb + Hg₂Cl₂ = PbCl₂ + 2Hg равен 22710 кал при 298К. ЭДС элемента, работающего за счет этой реакции, возрастает на 1,45×10^-4 В при повышении температуры на 1 К. Определите ЭДС элемента и изменение энтропии реакции при 298 К.

7. Определите активность ионов кадмия, при которой направление тока в элементе меняется на обратное: Fe/ Fe²⁺(a = 0,6)//Cd²⁺(a = x)/Cd.

8. ЭДС элемента Pb,PbSO_4тв/CuSO₄(m = 0,02 моль/кг)/Cu при 298 К равна 0,5594 В. Вычислите g_± CuSO₄.

9. ЭДС элемента Cd/CdI₂/AgI_тв,Ag равна 0,2869 В при 298 К. Определите активность иодида кадмия в растворе.

10. ЭДС элемента Pt,H₂(Р = 1 атм.)/H₂SO₄(m)/Hg₂SO_4тв,Hg равна 0,7540 В, если m = 0,05 моль/кг, и 0,6959 В, если m = 0,5 моль/кг. g_± серной кислоты при m = 0,05 моль/кг равен 0,340. Определите g_± кислоты при m = 0,5 моль/кг не пользуясь таблицей стандартных потенциалов.

11. Определите ЭДС элемента

Pt,H₂(Р)/HCl(m ₁)/AgCl_тв,Ag,AgCl_тв/HCl(m ₂)/H₂(Р),Pt

если при m ₁ = 0,01 моль/кг g_±(HCl) = 0,904, а при m ₂ = 0,1 моль/кг g_±(HCl) = 0,796. Р = 1 атм.

12. ЭДС элемента Pt,H₂(Р = 1 атм.)/H⁺(a)//KCl(m = 0,1 моль/кг)/Hg₂Cl_2тв,Hg равна 0,5 В при 298 К. Определите рН раствора, соприкасающегося с водородным электродом.

13. Вычислите константу равновесия для реакции Cu²⁺ + Cu = 2Cu⁺ в стандартных условиях, используя стандартные электродные потенциалы соответствующих полуреакций.

14. По данным о стандартных потенциалах определите константу равновесия при 298 К для реакции Ag + Fe³⁺ = Ag⁺ + Fe²⁺.

15. ЭДС гальванического элемента, работающего за счет реакции

Pb + Hg₂Cl₂ = PbCl₂ + 2Hg

равна 0,5356 В при 298 К, (dE/dT) _P = 1,45×10^-4 В/К. Вычислите максимальную работу, тепловой эффект реакции и изменение энтропии.

16. Тепловой эффект реакции Zn + 2AgCl = ZnCl₂ + 2Ag равен 25 кДж. ЭДС элемента, работающего за счет данной реакции, равна 1,69 В при 298К. Вычислите ЭДС элемента при 20 ⁰С.

17. ЭДС элемента, где идет реакция 1/2H₂ + AgCl_тв = Ag_тв + HCl при 293 К равна 0,225 В, а при 298 К - 0,222 В. Определите тепловой эффект реакции, D G и D S при температуре 295 К.

18. Тепловой эффект реакции Sb + Hg₂Cl₂ = SbCl₂ + 2Hg равен 65,4 кДж при 298К. ЭДС элемента, работающего за счет этой реакции, возрастает на 0,00245 В при повышении температуры на 10 К. Определите ЭДС элемента и изменение энтропии реакции при 298 К.

19. Запишите уравнения реакций на электродах и вычислите ЭДС элемента Cd/ Cd²⁺(a = 0,1)//Sn²⁺(a = 0,005),Sn⁴⁺(a = 0,04)/Pt.

20. ЭДС элемента Pb,PbSO_4,тв/NiSO₄(m = 0,05 моль/кг)/Ni при 298 К равна 0,142 В. Вычислите g_± NiSO₄.

21. Для элемента Cd/CdSO₄//ZnSO₄/Zn активности ионов Cd²⁺ и Zn²⁺ равны 0,125 и 0,001 моль/л. Определите максимальную работу химической реакции, протекающей в данном элементе.

22. Вычислите ЭДС элемента Pt,H₂/CH₃COOH (C ₁)//HCOOH(C ₂)/H₂,Pt при 298 К, если С ₁ = С ₂ = 1 моль/л, а константы диссоциации уксусной и муравьиной кислот равны 1,75×10^-5 и 1,77×10^-4 соответственно. Коэффициенты активности считать равными 1.

23. ЭДС элемента Pt,H₂(Р = 1 атм.)/HCl(m = 0,5 моль/кг)/Hg₂Cl_2тв,Hg равна 0,318 В при 298 К. Определите средний ионный коэффициент активности соляной кислоты.

24. Растворимость Cu₃(PO₄)₂ в воде при 298 К равна 1,6×10^-8 моль/кг. Вычислите ЭДС элемента Pt,H₂/HCl(pH = 0)// Cu₃(PO₄)₂(насыщ. р-р)/Cu при 25 °С.

25. Вычислите произведение растворимости и растворимость Hg₂Cl₂ в воде при 298 К по данным о стандартных электродных потенциалах.

Содержание

Введение................................................................................................................................. 3

Программа курса................................................................................................................... 3

Литература............................................................................................................................. 8

Контрольная работа 1............................................................................................................ 9

Контрольная работа 2............................................................................................................ 16

Контрольная работа 3............................................................................................................ 25

Контрольная работа 4............................................................................................................ 28

Контрольная работа 5............................................................................................................ 35