Решаването на типични задачи - основите на електрохимията
7.3 РЕШАВАНЕ ТИПИЧНИ задачи от "ОСНОВИ електрохимия"
(За нехимически специалитети)
1. Определяне който на електродите е катода в клетката, образуван чрез стандартни електроди:
Ag | Ag + или Mn | Mn 2+;
Co | Co 2+ или Na | Na +.
E 0 Ag | Ag + = 0799 V; E 0 Mn | Mn2 + = -1,179 V. В този чифт катод е Ag | Ag +.
А (-) Mn | Mn 2+ || Ag + | Ag (+) K
E 0 Co | Co 2+ = - 0277 V; E 0 Na | Na + = -2,714 V. В дадена двойка е катодната Co | Co 2+.
С Hema електрохимична клетка:
А (-) натриев | Na + || Co 2+ | Co (+) K
2. Въз основа на стандартни електродни потенциали (таблица 4 от приложението), за да се определи кои от следните електрохимични клетки има най едн:
а) Zn | Zn 2+ || Ni 2+ | Ni; б) Cd | Cd 2+ || Ni 2+ | Ni
в) Al | Al 3+ || Ni 2+ | Ni; ж) Mg | Mg 2+ || Ni 2+ | Ni.
а) 0 = E едн Ni | Ni2 + - Е 0 Zn | Zn2 + = - 0,250 - (-0.763) = 0.513 V;
б) едн Е = 0 Ni | Ni2 + - Е 0 Cd | Cd 2+ = - 0,250 - (-0403) = 0153 V;
в) едн е = 0 Ni | Ni2 + - Е 0 Al | Al 3+ = -0250 - (-1663) = 1,413 V;
ж) E едн = 0 Ni | Ni2 + - Е 0 Mg | Mg2 + = -0250 - (- 2,363) = 2113 V.
В случай г) едн на клетката ще бъдат увеличени.
3. Изчисляване на електрод потенциал магнезиев MgSO 4 потапя в разтвор с концентрация на Mg2 + йони. 0.01 мол / л.
Изчисляване на потенциала на електрода на метала по всяко концентрация на йони (мол / л) се получава чрез уравнението Нернст в разтвора. За магнезиев електрод:
Е = E 0 + = -2,363 + = -2,422 V.
4. Изчислява се електродвижещата сила на електрохимична клетка, съдържаща два електрода: Ti | Ti 2+ (0,01 мол / л) || Ni2 + (1 мол / л) | Ni.
В този галваничен елемент катод - Ni 2+ | Ni. и анод - Ti | Ti 2+.
А (-) Ti | Ti 2+ || Ni 2+ | Ni (+) K
Процеси на електродите:
(-) A Ti - 2е - = Ti 2+;
(+) К: Ni2 + + 2е - = Ni.
Съгласно уравнението Нернст изчислява стойността на потенциала на електрод на анода.
Стойността на потенциала на електрода на катода равна на стандартната потенциал електрод на електрод никел, тъй като концентрацията на Ni 2+ йони в разтвора е 1 мол / л.
E Ni | Ni2 + = E 0 Ni | Ni2 + = - 0250 V;
EMF = -0.250 - (-1,689) = 1,439 V.
5. Кои от следните процеси се извършва в електролиза на воден разтвор на натриев йодид графитния анод?
и) Na - д - = Na +; б) 2I - - 2е - = I2;
В електролиза на водни солеви разтвори в неутрална среда в процеса на окисляване анод са две.
1. сол аниони окисление (киселинен остатък).
2I - - 2е - = I2
2. Метод за електрохимично окисляване на молекулите на вода:
В този случай, при анода при електролиза ще окисляване на йодидни аниони като за електрохимично окисляване на вода изисква голям положителен поляризация на анода.
Отговор: 2и - - 2e - = I2
6. Това вещество и в който количеството на образуваните върху катода в разтвора за електролиза Hg (NO3) 2 (графит анод) за 10 минути при силата на тока 8А?
В електролиза на водни солеви разтвори в неутрална среда на катода може да тече два процеса за намаляване. Един от тях - намаляване на метални катиони:
Друг възможен метод - възстановяването на водород от водните молекули:
В този случай катиони на живак са намалени на катода, като този метал влиза метал група ниска активност. и възстановяване изисква по-малък отрицателен поляризация електрод отколкото за възстановяване водород.
В катода: Hg 2+ + 2е - = живак;
Количеството освободен живак, в съответствие със закона на Фарадей. е: