В задачниках и справочниках по химии приведены таблицы электродных потенциалов для некоторых электрохимических систем, измеренных по отношению к стандартному водородному электроду.

Чем меньше в алгебраическом смысле значение , тем сильнее выражены восстановительные свойства соответствующей электрохимической системы; напротив, чем больше это значение, тем более сильными окислительными свойствами характеризуется система.

ПРИМЕР 1. Определить э.д.с. гальванического элемента:

Ag AgNO (0,001M) AgNO (0,1 M) Ag.

В каком направлении будут перемещаться электроны по внешней цепи при работе этого элемента?

Решение. Стандартный электродный потенциал системы Ag /Ag равен 0,80 В. Обозначив потенциал левого элемента через , а правого - через , находим:

= 0,80 + 0,059 lg 0,001 = 0,80 + 0,059 (-3) = 0,62 В,

= 0,80+ 0,059 lg 0,1 = 0,80 + 0,059 (-1) = 0,74 В.

Вычисляем э.д.с. элемента: Е = - = 0,74 - 0,62 = 0,12 В.

Поскольку < , то левый электрод будет служить отрицательным полюсом элемента и электроны будут перемещаться по внешней цепи от левого электрода к правому.

ЗАДАЧИ 64-66

64. Гальванический элемент состоит из серебряного электрода, погруженного в 1 М раствор AgNO , и стандартного водородного электрода. Написать уравнения электродных процессов и суммарной реакции, происходящей при работе элемента. Чему равна его э.д.с.?

65. Э.д.с. элемента, состоящего из медного и свинцового электродов, погруженных в 1 М растворы солей этих металлов, равна 0,47 В. Изменится ли э.д.с., если взять 0,001 М растворы? Ответ обосновать.

66. Гальванический элемент состоит из стандартного водородного электрода, погруженного в раствор с рН = 12. На каком электроде водород будет окисляться при работе элемента, а на каком - восстанавливаться? Рассчитать э.д.с. элемента.

При работе гальванического элемента электрохимическая система с более высоким значением электродного потенциала выступает в качестве окислителя, а с более низким - в качестве восстановителя.

Как и в любых других самопроизвольно протекающих процессах, реакция в ГЭ сопровождается уменьшением энергии Гиббса. Это означает, что при непосредственном взаимодействии реагирующих веществ реакция будет протекать в том же направлении. Таким образом, сопоставляя электродные потенциалы соответствующих систем можно заранее определять направление, в котором будет протекать окислительно-восстановительная реакция.

67. Указать, в каком направлении могут самопроизвольно протекать следующие реакции:

a) H O + HOCl = HCl + O + H O,

б) 2НJO + 5 H O = J + 5 O + 6 H O,

в) J + H O = 2 HJO + 4 H O.

 

 

Ответы к задачам контрольного задания

 

№№ задач	ОТВЕТ	№№ задач	ОТВЕТ
	9,01 г/моль		а)9,8 с; б)162 час 46 мин
	127 г/моль		49,9 кДж/моль
	10 л		80,3 кДж/моль
	108 г/моль и 16 г/моль		-
	137,4; Ва
	15 г/моль; 24,9 г/моль		1,83 г/мл
	79,9 г/моль; 9 г/моль		33,6%
	CuCl		342 мл
	56 г/моль; 3,36 л		12%
	24,2 г/моль; 16,2 г/моль		28,7 моля
	1,74 г		3,9 кг
	32,6 г/моль		6,4%
	1/2		0,25 н.
	49 г/моль		11,7 моль/л
	79 г/моль; 58,4 г/моль		6,9 мл
	11,2 л/моль		183 мл
			0,25 л
	43 л		10 г
	33,6 л		40 г/моль
	44% , 56%		45 г/моль
	26 г/моль
	64 г/моль		0,001 моля
	28 г/моль; г		на 0,26 градуса
№№ задач	ОТВЕТ	№№ задач	ОТВЕТ
	47 г/моль; 1,62		32; 13,4 МПа
	Из одной		1 моль/м
	820 л
	1 кг		0,9
			=0,0164 моль/л =0,0045 моль/л
			моль/л моль/л
			= 0,0144; моль/л моль/л
			моль/л
	а) 138,5 г; б) 350 г; в) 212 г		а) 6,7; б) 2,09; в) 9,57
	1315 кг		а) 10,66; б) 8,7; в) 5,97
	Щелочная		3,38
	28,7 г		моль/л моль/л
	94,6%		в.
№№ задач	ОТВЕТ	№№ задач	ОТВЕТ
	2,3 г		-
	10 г		-
	10,7 г , 0,6 г		; рН=7,59; h=
	13,9 г		;рН=5,63 h=
41-50	-		а; г
	5; 7	127-131	-
			а, б, г
	а) 3d ® 4р ® 5s, б) 4d ® 5р ® 6s, в) 4f ® 5d ® 6р ® 7s	133-142	-
	а) Аg; б) Ga		а) и б)- по 49,03 г/моль в) 12,26 г/моль
	Се; Yb		16,3 г
	6s; 6р		-
	а) 5; б) 2; в) 0		а) от Мg к Pb б) от Pb к Сu в) от Сu к Аg
	-		0,8 В
	а)1; б) 1; в) 2; г) 6; д) 0; е) 7		-2,39 В; -2,42 В; -2,45 В
	-		-0,41 В; -0,21 В; -0,63 В
	а) 52; б) 24		-
62-70	-		0,1 моль/л
№№ задач	ОТВЕТ	№№ задач	ОТВЕТ
	; 1,92 Дебай		7,6
	0,038нм и 0,02 нм		б, в, г
73-75	-	154-157	-
	=-2100,3 кДж/моль		Аg, Сu, Ni
	=- 4137,5 кДж/моль		1,6 г
	=-162,1 кДж/моль		12 г
	1312 кДж	161-162	-
	23 кДж		46,2 г
	0,1 л (моль ´ мин)		750 г
	возрастёт в 2 раза		61,1 г
	а) возрастёт в 27 раз; б)в 27 раз; в) возрастёт в 9 раз	166-197	См. учебник
	V2/V1=4,77		моль/л
	в 8 раз		-