Примеры решения задач. Пример 1.Рассчитать стандартный электродный потенциал пары Cu2+/Cu+ по данным таблицы 11.1 для пар Cu2+/Cu и Cu+/Cu

Пример 1. Рассчитать стандартный электродный потенциал пары Cu²⁺/Cu⁺ по данным таблицы 11.1 для пар Cu²⁺/Cu и Cu⁺/Cu.

Решение.

Cu²⁺ + 2e = Cu G^o = - nFE^o = -2(96485 Кл^. моль^-1)(+0.337 В) = -65031 Дж^. моль^-1.

Cu⁺ + e = Cu G^o = - nFE^o = -(96485 Кл^. моль^-1)(+0.521 В) = -50269 Дж^. моль^-1.

Вычитая, получаем:

Cu²⁺ + e = Cu⁺ G^o = - nFE^o = -3(96485 Кл^. моль^-1) E^o = -14762 Дж^. моль^-1,

откуда E^o = +0.153 В.

Пример 2. Составить схему гальванического элемента, в котором протекает реакция

Ag⁺ + Br^- = AgBr.

Рассчитать стандартную ЭДС элемента при 25^o C, G^o и константу равновесия реакции и растворимость AgBr в воде.

Решение. Ag | AgBr| Br^- || Ag⁺ | Ag

Правый электрод: Ag⁺ + e = Ag E^o = 0.7792 В

Левый электрод: AgBr + e = Ag + Br^- E^o = 0.0732 В

Общая реакция: Ag⁺ + Br^- = AgBr E^o = 0.7260 В

G^o = - nFE^o = -(96485 Кл^.моль^-1)(0.7260 В) = -70.05 кДж^. моль^-1

= 1.872^. 10¹²

1/ K = a (Ag⁺)^. a (Br^-) = m (Ag⁺)^. m (Br^-)^. ( )² = m ² ( )²

Отсюда, полагая = 1, получаем m = 7.31^. 10^-7 моль^. кг^-1

Пример 3. H реакции Pb + Hg₂Cl₂ = PbCl₂ + 2Hg, протекающей в гальваническом элементе, равно -94.2 кДж^. моль^-1 при 298.2 K. ЭДС этого элемента возрастает на 1.45^. 10^-4 В при повышении температуры на 1К. Рассчитать ЭДС элемента и S при 298.2 K.

Решение.

= 2^. 96485^. 1.45^. 10^-4 = 28.0 (Дж^. моль^-1. K^-1).

G = H - T S = - nFE, откуда

= = 0.314 (В).

Ответ. S = 28. Дж^. моль^-1 K^-1; E = 0.314 В.

Дата добавления: 2014-10-23