Пример 1

Ток, проходя через раствор кислоты выделяет за 3 мин 50 см³ водорода, измеренных при 17°С под давлением 99300 Па. Рассчитать силу тока.

I -?	Cu	1) Силу тока рассчитывают по объёдинённому закону Фарадея m = Э×I t/F; I = m×F/Э t Э(Н) = 1 2) Сначала необходимо найти массу вещества из уравнения состояния идеального газа PV = mRT/М; m= PVM/RT .
t = 3 мин V = 50 см^3 t = 17°C P = 99300 Па R = 8,314 Дж/(моль×К) F = 9,65×10^4 Кл/экв М(Н2) = 2 г/моль	180 с 50×10^-6 м3 290 К

Пример 2

При рафинировании меди ток 50А выделяет за 4 часа 224 г меди. Рассчитать выход по току.

h -?	Cu	1) По закону Фарадея рассчитаем m = Э×It/F = 32×50×14400/9,65×10^4 = 237 г. Э (Сu) = M /п = 64/2 = 32 2) h = mпр×100%/mтеор; h = 224×100%/237 = 94,45%
t = 4 ч mпр = 224 г I = 50А F = 9,65× 10^4 Кл/моль	14400 с

Пример 3

Вычислить ЭДС гальванического элемента при 25°С.

Ag/AgNO₃//NiSO₄/Ni

Концентрация раствора AgNO₃ m₁ = 0,005 моль/1000 г Н₂О, раствора NiSO₄ m₂ = 0,1 моль/1000 г Н₂О. Коэффициент активности для AgNO₃ = 0,925, для NiSO₄ = 0,15.

Е -?	1) ЭДС рассчитываем по формуле Е = j2 - j1 2) Рассчитываем по формулам Нернста потенциалы j j 2Ag/Ag+ = j° + R×T×lna×(Ag^+)/n×F a (Ag+) =γ×m j ^0Ag°/Ag + = 0,799 В (табличное значение – приложение № 4)
m(AgNO3) = 0,005 моль/кг m(NiSO4) = 0,1 моль/кг γ(AgNO3) = 0,925 γ(NiSO4) = 0,15

a (Ni²⁺) = γ ×m

j°_Ni/Ni2+ = - 0,23 В (табличное значение)

Е = j₂ - j₁ = 0,661 – (–0,284) = 0,945 В.

Вопросы для самоконтроля

1) Прикладное значение электрохимии.

2) Гальванический элемент Якоби – Даниэля, возникновение электрического тока.

3) Концентрационные элементы. Диффузионный потенциал.

4) Электроды сравнения: нормальный водородный электрод, каломельный, хлорсеребряный.

Раздел 2. Основы коллоидной химии.

Тема 2.1. Дисперсные системы.

Коллоидная химия – наука о свойствах гетерогенных высокодисперсных систем (т.е. систем находящихся в мелкораздробленном состоянии) и о процессах протекающих в этих системах.

Коллоидные системы состоят: из – дисперсной фазы – совокупность твёрдых частиц или пор находящихся в высокодисперсном состоянии и распределённых в какой-либо соответствующей среде – дисперсионной среде.

Теория, которая изучает строение коллоидной частицы, называется мицеллярной теорией.

Коллоидный раствор состоит из:

1) мицеллы

2) интермицеллярной жидкости

Мицелла – электрически нейтральная структурная коллоидная единица окружённая двойным электрическим слоем.

Мицелла состоит из:

1) агрегата (или зародыша), который образуется из нейтральных молекул или атомов.

2) Адсорбционный слой, который состоит из ионов и противоинов стабилизатора.

Стабилизатор – это то вещество, которое берётся в избытке, для того чтобы образовался коллоидный раствор и не выпал осадок вещества.

Ионы, которые адсорбируются на агрегате и придают ему определённый заряд называют потенциалобразующие (ионы, которые имеются и в агрегате, и в стабилизаторе)

Агрегат + потенциалобразующие ионы – это ядро.

3) Диффузный слой. Он состоит из оставшихся ионов стабилизатора.

Например:

КI+Ag NO₃ → Ag I ¯ + K N O₃.

в обычных условиях образуется осадок йодида серебра, но если взять избыток какого-либо вещества, то образуется коллоидный раствор.

1) В качестве стабилизатора (избытка) берём Ag N O₃

[ m Ag I] n Ag⁺ (n - x) N O₃ ^{– x+} × x N O₃ ^–

агрегат потенциал противо

образующие ионы

ионы стабилизат.

ядро диффузионный

слой

адсорбционный

слой

частица или гранула

мицелла

Тема 2.2. Растворы высокомолекулярных соединений (В.С.М.)

В.С.М. – полимеры, соединения, молекулы которых содержат тысячи и десятки тысяч атомов, масса моля составляет сотни тысяч единиц.

Вопросы для самоконтроля по разделу 2. Коллоидная химия.

1. Привести пример коллоидных систем, грубодисперсных систем, ВМС.
2. Сравнить свойства истинных растворов, коллоидно-дисперсных систем, грубодисперсных систем.
3. Дать определение следующим понятиям: броуновское движение, седиментация, эффект Фарадея – Тиндаля, электроосмос, электрофорез, коллоидная устойчивость, коагуляция, коллоидная частица, высаливание, набухание.

Дата добавления: 2014-11-18