Задачi для самостiйного рiшення

1. Розрахуйте питому електричну провідність 1М розчину АgNO₃ при

291 К, якщо відстань між електродами 5 см, площина кожного електроду 2 см². Еквівалентна електрична провідність цього розчину λ_V = 94,3 Ом ^-1·см²/г-екв.

2. Молярна електрична провідність 0,5 М розчину K₂SO₄ при 298 К дорівнює 162,7 Ом^-1·см²/моль. Визначити питому та еквівалентну електричну провідність при цій температурі.

3. При електролізі розчину AgNO₃ срібляними електродами збільшення маси солі в анодному просторі складає 0,0625 г. На скільки зменшилась кількість солі (в грамах) в катодному просторі?

4. Розчин нітрату срібла, який містить 0,18475 г AgNО₃ на 25 г води, піддали електролізу зі срібним анодом. Після електролізу анодний простір містив 0,2361 г нітрату срібла на 23 г води. За даний проміжок часу на електроді виділилось 0,0780 г срібла. Визначити числа переносу Ag⁺ та NO₃ ^-.

5. Абсолютні швидкості руху іонів Sr²⁺ та Cl^- в розбавленому розчині при 291 К дорівнюють відповідно 5,2·10^-8 та 6,8·10^-8 м²/(с·В). Визначити еквівалентні електричні провідності та числа переносу іонів в розчині SrCl₂.

6. Еквівалентна електрична провідність KClO₄ при нескінченному розбавленні при 291 К дорівнює 122,8 Ом^-1·см²·(г-екв)^-1. Число переносу іону ClO₄^- 0,481. Визначити рухомість іонів К⁺ та ClO₄^-.

7. Розрахуйте еквівалентну електричну провідність 0,001 н розчину LiCl та порівняйте з дослідною величиною (96,6 Ом^-1·см²·(г-екв)^-1). Еквівалентні електричні провідності 0,001 н розчинів LiNO₃, NaNO₃ та NaCl при 291 К дорівнюють відповідно 92,9; 102,9; 106,5 Ом^-1·см²·(г-екв)^-1.

8. Побудувати графік залежності λ від√с, розрахувати λ₀ для KCl та порівняти з табличними даними. Для 291 К дана залежність

С, моль/л	0,0001	0,0002	0,001	0,002	0,01	0,02	0,1	0,2
λ, Ом1·см2· (г-екв)-1.	129,1	128,8	127,3	126,3	122,4	120,0	112,0	108,8	98,3

9. Встановити область концентрацій, для якої використовують рівняння Кольрауша (для розчинів KCl), якщо для 291 К дана залежність λ=f(c): (дивись таблицю в попередній задачі).

10. Визначити моляльність розчину соляної кислоти, якщо при кондуктометричному титруванні 100 мл розчину НСl 8 н розчином NaOH отримані наступні результати:

V NaOH, мл	0,32	0.60	0,92	1,56	2.00	2.34
χ ·102, Ом-1·см-1	3.20	2,56	1.86	1,64	2,38	2.96

11. Розрахуйте еквівалентну електричну провідність при 298 К та при нескінченному розбавленні для монохлороцтової кислоти, якщо константа дисоціації Кα=1,55·10^-3 (моль/л), а еквівалентна електрична провідність при розбавленні V=32 л/моль дорівнює 77,2 Ом^-1·см²·(г-екв)^-1.

12. Еквівалентна електрична провідність 1,59·10^{-4 М оцтової кислоти при 298К дорівнює 109,78 Ом-1}·см²·(г-екв)^-1. Розрахуйте константу дисоціації та рН розчину, дані про рухливість іонів візьміть з довідника.

13. Розрахуйте константу дисоціації NH₄OH, якщо при даній температурі 0,1 н розчин має рН 11,27. Іонний добуток води при цій температурі Кw=0,71 ·10^-14.

14. Розрахуйте концентрацію іонів водню в розчині, який містить в 1л 0,1 моль оцтової та 0,1 моль хлороцтової кислоти при 298 К. Константи дисоціації цих кислот візьміть з довідника.

15. При 291 К питома електрична провідність насиченого розчину хлориду срібла дорівнює 1,374·10^-4 Ом^-1·м^-1(См·м^-1), питома електрична провідність води, визначена в тих же умовах, 4·10^-8 Ом^-1·см^-1. Розрахуйте молярну концентрацію AgCl в насиченому розчині. Значення рухомостей візьміть з довідника.

16. Розчинність Ba(IO₃)₂ при 298 К дорівнює 8·10^-4 моль/л. Визначити розчинність цієї солі: 1) в 0,1 М розчині КNO₃; 2) в 0,03 М розчині Ba(NO₃)₂. Залежність коефіцієнтів активності іонів від іонної сили розчину див. в довіднику.

17. Розрахуйте еквівалентні електричні провідності 5·10^-4 та 0,1 М розчинів NaCl за рівнянням Кольрауша -Онзагера для 298 К. Порівняйте отримані величини з табличними. Дані про рухомості іонів при нескінченому розбавленні, в'язкості та діелектричної постійної води візьміть з довідника.

18. Розрахуйте активність Na₂SO₄, HCl, Pb (NО₃)₂ в розчинах з концентрацією даного електроліту m=1 моль/1000 г за даними про середній коефіцієнт активності, який взятий з довідника.

19. Розрахуйте іонну силу, коефіцієнти активності окремих іонів та середньо іонні коефіцієнти для розчинів суміші електролітів при 298 К, якщо в розчині містяться (моль на 1000 г води) наступні солі: I р-н: MgSO₄ - 0,005; LaCl₃ - 0,010; Na₂SО₄ - 0,006; II р-н: MgSO₄ - 0,01; LaCl₃ – 0,002; Na₂SO₄ – 0,005.

20. Розрахуйте стоксів радіус іону літію в водному розчині при нескінченному розведенні при 298 К. Порівняйте значення з кристалографічним радіусом Li⁺, за Мокієм, 0,68·10^-8 нм.

21. Розрахуйте коефіцієнти активності йодату срібла в розчинах нітрату калію різної концентрації, якщо

С ·102 KNO3, моль/л		0,1301	0,3552	0,6503	1,4100	7,0500	19,9800
Розчинність AgIO3·10-4, моль/л	1,771	1,828	1,870	1,914	1,999	2,301	2,665

Розчинність йодату срібла приведена при 298 К в чистій воді та в присутності різних кількостей нітрату калію.

Побудувати графік залежності логарифму коефіцієнту активності від кореню квадратного з іонної сили розчину. Визначити, в якій мірі отримані результати відповідають закону Дебая-Гюкеля.

22. Розрахуйте рН 10^{-8 М НBr в воді при 298 К. При розрахунку враховуйте дисоціацію води на іони.}

23. Питомі електричні провідності розчинів важкорозчинної одноосновної кислоти НА при різних концентраціях дорівнюють для 8,1·10^{-3 М} НА χ = 3,24·10^-4 Ом^-1·см^-1, а для насиченого розчину χ=6,00·10^-4 Ом · см^-1. Еквівалентні електричні провідності λ₀ (Ом^-1·см^-2·г-екв^-1) при нескінченному розведенні для калієвої солі КА, хлориду калію та соляної кислоти відповідно дорівнюють: λ₀=124, λ₀=150, λ₀=426. Визначіть константу дисоціації та розчинність кислоти.

24. Визначити розчинність броміду срібла в 0,001 М розчинні при 298 К. Добуток розчинності броміду срібла візьміть з довідника. Використовуйте граничний закон теорії Дебая-Гюкеля.

25. Розрахувати розчинність хлориду срібла в 0,01 М водному розчині HNO₃ при 298 К. Використовуйте довідникові значення ДР хлориду срібла та закон Дебая-Гюкеля. Вплив концентрації хлориду срібла на іонну силу розчину можна знехтувати.

26. Чарунок для вимірювання електропровідності з 0,1 М розчином СuSO₄ має електроди з поверхнею кожного 4 см², відстань між ними 0,7см. Опір шару розчину, що знаходиться між електродами, дорівнює 230 Ом. Обчисліть питому та еквівалентну електропровідність розчину.

27. Питома електропровідність 0,02 н розчину LіСl при 25⁰С дорівнює Розрахуйте ступінь дисоціації LіСl, якщо рухливість іонів складає

28. Константа дисоціації хлороцтової кислоти дорівнює 1,4 Еквівалентна електропровідність кислоти при розведенні V = 256 л/моль складає Знайти граничну () електропровідність та ступінь дисоціації кислоти.

29. Еквівалентна електропровідність розчину монохлороцтової кислоти при розведенні V = 512 л/моль і 298⁰С складає Знайдіть ступінь дисоціації кислоти, якщо гранична еквівалентна електропровідність розчину () становить

30. Питома електропровідність 4% розчину Н₂SO₄ складає Густина розчину дорівнює 1025,5 кг/м³. Обчисліть еквівалентну електропровідність.

31. При якій концентрації іонів Zn²⁺ (моль/л) потенціал цинкового електроду буде на 0,015 В менше його стандартного електродного потенціалу?

32. При якій концентрації іонів Сu²⁺(моль/л) значення потенціалу мідного електроду буде рівним стандартному потенціалу водневого електроду?

33. Складіть схему гальванічного елементу, який утворено з цинкової та нікелевої пластин, занурених у розчини своїх солей з концентрацією відповідно С₁ = 0,01 моль/л; С₂ = 0,1 моль/л. Напишіть рівняння реакцій електродних процесів та обчисліть електрорушійну силу цього гальванічного елементу.

34. Розрахувати електрорушійну силу (ЕРС) гальванічного елементу при 25⁰С Ag| AgNO₃ (0,1 н) || Рb(NO₃)₂ (0,05 M) | Рb. Уявна ступінь дисоціації Рb(NO₃)₂ дорівнює 75%, а для AgNO₃ – 81%.

35. Розрахувати ЕРС концентраційного ланцюга Си | CuSO₄ (2,807 г/л) || CuSO₄ (1,069 г/л) | Cu при 18⁰С, якщо температура замерзання більш концентрованого розчину – 0,048⁰С, а більш розбавленого – 0,020⁰С.

36. Розрахувати ступінь дисоціації оцтової кислоти, якщо потенціал хінгідроного електроду, який опустили в цю кислоту, при 18⁰С складає 0,530 В (К_{д.СН3СООН} = ).

37. Елемент складається з водневого електроду, який опустили у кров, і каломельного електроду з насиченим розчином КСl. Визначити рН і С_Н+ крові при 18⁰С, якщо ЕРС елемента дорівнює 0,677 В.

38. При кондуктометричному титруванні 25 мл НСl 1 н розчином КОН були отримані такі результати:

Об’єм 1н КОН, мл	3,2	6,0	9,2	15,6	20,0	23,5
Питома електропро-відність,	3,2	2,56	1,86	1,64	2,38	2,96

Розрахуйте нормальність кислоти.

39. Марганцевий електрод у розчині своєї солі має потенціал – 1,23В. Обчислити концентрацію іонів Mn²⁺ (моль/л).

40. Потенціал срібного електроду у розчині AgNO₃ мав 95% від значення його стандартного потенціалу. Чому дорівнює концентрація іонів Ag⁺ (моль/л)?

41. Скласти схему. Написати електронні рівняння електродних процесів та обчислити ЕРС мідно-кадмієвого гальванічного елементу, у якому [Cd²⁺] = 0,8 моль/л, а [Cu²⁺] = 0,01 моль/л.

42. При якій умові буде працювати гальванічний елемент, електроди якого зроблені з одного і того ж металу? Скласти схему, написати електронні рівняння електродних процесів і обчислити ЕРС гальванічного елемента, у якому один нікелевий електрод знаходиться в 0,001М розчині, а другий такий же електрод – в 0,01М розчині сульфату нікелю.

43. Який гальванічний елемент називається концентраційним? Складіть схему, напишіть електронні рівняння електродних процесів і обчисліть ЕРС гальванічного елемента, який складається з срібних електродів, занурених: перший в 0,01н, а другий в 0,1н розчини AgNO₃.

44. Скласти схему, написати електронні рівняння електродних процесів і обчислити ЕРС гальванічного елемента, який складається з свинцевої та магнієвої пластин, які були занурені у розчини своїх солей з концентрацією [Pb²⁺] = [Mg²⁺] = 0.01моль/л. Чи зміниться ЕРС цього елемента, якщо концентрацію кожного з іонів збільшити в однакове число раз?

45. Скласти схему, написати електронні рівняння електродних процесів та обчислити ЕРС гальванічного елемента, який складається з пластин кадмію та магнію, які занурені у розчини своїх солей з концентрацією [Mg²⁺] = [Cd²⁺] = 1моль/л. Чи зміниться значення ЕРС, якщо концентрацію кожного з іонів знизити до 0,01моль/л.

46. Скласти схему гальванічного елемента, який складається з пластин цинку та заліза, які опустили у розчини їх солей. Напишіть електронні рівняння, які відбуваються на аноді та катоді. Якої концентрації треба було б взяти іони заліза (моль/л), щоб ЕРС елемента дорівнювало нулю, якщо [Zn²⁺] = 0,001моль/л.

47. Скласти схему гальванічного елемента, в основі якого лежить реакція, яка відбувається за рівнянням:

Ni + Pb(NO₃)₂ = Ni(NO₃)₂ + Pb

Напишіть електронні рівняння анодного і катодного процесів. Обчисліть ЕРС цього елемента, якщо [Ni²⁺] = 0,01моль/л, [Pb²⁺] = 0,0001моль/л.

48. Виходячи зі значень стандартних електродних потенціалів вкажіть, чи можна в гальванічному елементі здійснити таку реакцію:

Fe⁰ + Cd²⁺ = Fe²⁺ + Cd⁰, для цього складіть схему гальванічного елементу, знайдіть його ЕРС та ∆G₂₉₈⁰.

49. Знайдіть ЕРС гальванічного елементу, в якому один електрод залізний, занурений в 0,1М розчин FeSO₄, а другий – водневий, занурений в 0,01М розчин NaOH; ступені дисоціації відповідно рівні 60% і 100%. Складіть схему гальванічного елементу та напишіть реакції, які протікають на електродах.

50. Знайдіть ЕРС гальванічного елементу:

Pt, H₂/ 0,008н NaOH// 0.006н HCl/ H_2, Pt, якщо коефіцієнти активності іонів: f_H+= 0,944; f_OH^- = 0,916. Складіть схему елемента. Ступінь дисоціації наведених електролітів прийнято рівною 100%.

51. Які процеси відбуваються на електродах мідного концентраційного гальванічного елементу, якщо у одного з електродів С_Cu+2 = 1 моль/л, а другого –1·10^-3моль/л. Складіть схему гальванічного елементу, напишіть реакції, які відбуваються на катоді і аноді. В якому напрямку рухаються електрони в зовнішньому колі? Відповідь дайте, виходячи з ЕРС та ∆G₂₉₈⁰ цього кола.

52. Концентраційний гальванічний елемент складається з магнієвих електродів, один з яких занурений в 2М розчин MgSO₄, а другий в 0,001н розчин MgSO_4. Ступіть дисоціації 0,001н MgSO₄ дорівнює 87%. Складіть схему гальванічного елементу, напишіть реакції, які відбуваються на електродах та знайдіть ступінь дисоціації MgSO₄ в 2М розчині, якщо ЕРС кола дорівнює 0,103В.

53. Концентраційний гальванічний елемент складається з водневих електродів, один з яких занурений в 0,01н розчин НСООН, а другий в 1н СН₃СООН. Константи дисоціації кислот відповідно рівні: К_НСООН= 1,77 10^-4, а К_{СН3СООН}= 1,75 10^-5. Складіть схему гальванічного елементу, напишіть реакції, які протікають на електродах та знайдіть ЕРС цього елементу.

54. Обчисліть ЕРС гальванічного елементу, утвореного срібним електродом, зануреним в 0,01М AgNO₃ та водневим електродом в 0,02н Н₂SO₄, якщо f_Ag+=0.924, a f_H+= 0.88. Напишіть схему гальванічного елементу та рівняння реакцій, які протікають на електродах, а також знайдіть ∆G₂₉₈⁰ цього кола.

(α_AgNO3 = 0.93; α_H2SO4 = 0.58)

55. Магнієву пластинку опустили в розчин своєї солі. При цьому електродний потенціал магнію дорівнював -2,41В. Обчислити концентрацію іонів магнію (в моль/л).

56. Стандартний електродний потенціал нікеля, більше ніж кобальта. Чи зміниться це відношення, якщо виміряти потенціал нікеля у розчині його іонів з концентрацією 0,001моль/л, а потенціали кобальту у розчині з концентрацією іонів 0,1моль/л?

57. Гранична еквівалентна електропровідність HCN при 25⁰

дорівнює 42,8ом^-1 см² г-екв^-1, а константа дисоціації становить 7,9·10^-10. Знайдіть електропровідність розчину HCN, концентрація якого становить 0,2н.

58. Знайдіть ступінь дисоціації СН₃СООН в розчині, концентрація якого 1моль/л, якщо еквівалентна електропровідність цього розчину 1,32 ом^-1 см² г-екв^-1, а λ_∞ = 39,1 ом^-1 см² г-екв^-1.

59. Ступінь дисоціації NH₄OH при концентрації цього розчину 0,5екв/л дорівнює 4,82 10^-2, а еквівалентна електропровідність -0,135ом^-1 см² г-екв^-1. Знайдіть λ_∞ цього розчину.

60. Електричні рухливості іонів Na⁺ і Cl^- в 0.1н розчині NaCl при 298К відповідно дорівнюють 42,6 10^-5 та 68,0 10^-5 ом^-1 см² г-екв^-1. Розрахуйте питому електропровідність цього розчину.

61. Розчин слабкої кислоти НА при 298К та розведені 32л має еквівалентну електропровідність 9,2 ом^-1 см² г-екв^-1, а при граничному розбавленні вона складає 398 ом^-1 см² г-екв^-1. Розрахуйте константу дисоціації кислоти.

62. Чи змінюється ступінь дисоціації слабкого електроліту у водному розчині з розбавленням? Розрахуйте значення ступеню дисоціації та еквівалентної електропровідності розчину HCN концентрації 0,035моль/л.(К_дис =6,6 10^-8; λ_∞= 41,6 ом^-1 см² г екв^-1).

63. Еквівалентна електропровідність оцтової кислоти з концентрацією 1,59 10^-4моль/л дорівнює 12,77 ом^-1 см² г екв^-1. Знайдіть константу дисоціації, якщо рухливість іона Н⁺ та ацетат іона відповідно рівна 34,98 ом^-1 см² г екв^-1 та 4,00 ом^-1 см² г екв^-1.

64. Що таке еквівалентна електропровідність? Еквівалентна електропровідність 0,01н розчину амоніаку у воді дорівнює 1,08 10 ом^-1 см² г-екв^-1. Якщо рухливість іону амонію рівна 7,4ом^-1 см² г-екв^-1 , а іону гідроксилу – 19,75 ом^-1 см² г-екв^-1, то, чому дорівнює ступінь дисоціації та константа дисоціації NH₄OH?

65. Константа дисоціації оцтової кислоти дорівнює 1,76 10^-5 ом^-1 см² г-екв^-1. Знайдіть для 0,1н розчину СН₃СООН концентрацію іонів Н⁺ та еквівалентну електропровідність, якщо λ_∞ = 309,7ом^-1 см² г-екв^-1.

66. Еквівалентна електропровідність гранично розбавлених розчинів КСl, KNO₃, AgNO₃ при 25 С⁰ дорівнює відповідно 149,9; 145,0; 133,4 См·см²·моль^-1. Знайдіть еквівалентну електропровідність розчину AgCl при 25 С⁰.

67. Еквівалентна електропровідність гранично розбавлених розчинів НСl, NaCl, CH₃COONa при 25 С⁰ дорівнює відповідно 425,0; 128,1; 91,0 См·см²·моль^-1. Знайдіть еквівалентну електропровідність розчину оцтової кислоти при 25 С⁰.

68. Питома електропровідність 4% розчину H₂SO₄ при 18 С⁰ дорівнює відповідно 0,168 См·см^-1, густина розчину 1,026 г/см³. Знайдіть еквівалентну електропровідність розчину.

69. Розрахуйте стандартній потенціал електроду Fe⁺³/Fe⁰ для електродів Fe⁺²/ Fe⁰ та Fe⁺³/ Fe⁺².

70. ЕРС елементу Pt | H₂| HCl || AgCl | Ag при 25 С⁰ дорівнює 0,322В. Знайдіть рН розчину HCl.

71. Еквівалентна електропровідність водного розчину сильного електроліту при 25 С⁰ дорівнює 109,9 См·см²·моль^-1 при концентрації 6,2·10^-3 моль/л, та 106,1 См·см²·моль^-1 при концентрації 1,5·10^-2 моль/л. Знайдіть еквівалентна електропровідність розчину при гранічному розбавленні.

72. Питома електропровідність водного розчину КІ при 25 С⁰ дорівнює 89,0 См·м^-1, а розчину KCl тієї ж концентрації 186,53 См·м^-1. Питома електропровідність розчину який містить обидві солі дорівнює 98,45 См·м^-1 . Розрахуйте долю KCl в розчині.

73. Еквівалентна електропровідність водного розчину оцтової кислоти при 25 С⁰ дорівнює 12,77 См·см²·моль^-1 при концентрації 1,59·10^-4 моль/л. Розрахуйте константу дисоціації кислоти та рН розчину.

74. Еквівалентна електропровідність водного розчину гідроксиду етил амонію (С₂Н₅NH₃OH) при 25 С⁰ дорівнює 232,6 См·см²·моль^-1 . Розрахуйте константу дисоціації кислоти, еквівалентну електропровідність розчину, ступінь дисоціації і концентрацію іонів гідроксилу в розчині при розведені 16 л/моль якщо питома електропровідність розчину при цьому розведені складає 1,312·10^-3 См·м^-1.

75. Розрахувати ЕРС елементу Zn | Zn(NO₃)₂ (0,01моль/л) || KCl (0,04 моль/л) | AgCl | Ag при 25 С⁰.

76. Розрахувати ЕРС елементу Zn | Zn(NO₃)₂ (0,01моль/л) || CuSO₄ (0,04 моль/л) | Cu при 25 С⁰.