96. Эквивалентная электропроводность 0,00102 н. СН3СООН равна при 25 0С 4,815 См∙м2∙кг-экв-1. Рассчитайте степень диссоциации уксусной кислоты при этой концентрации и константу диссоциации.
97. Вычислите эквивалентную электропроводность 0,05 н. СН3СООН при 25 0С, если известно, что при бесконечном разведении λ∞ = 39,10 См∙м2∙кг-экв-1 и Кдис = 1,8∙10-5.
98. Определите λ∞ для NH4OH на основании следующих данных: λ∞ Ва(ОН)2 = 22,88; λ∞ ВаCl2 = 12,03; λ∞ NH4Cl = 12,98 См∙м2∙ кг-экв-1.
99 – 101. Как методом электропроводности определяют константу и степень диссоциации слабых электролитов? Вычислите степень и константу диссоциации слабого электролита по данным таблицы.
| № задачи | Электролит | Концентрация | Эквивалентная электропроводность см2/Ом·моль |
| CH3COOH | 0,01 | 14,3 | |
| NH4OH | 0,01 | 9,6 | |
| CH3COOH | 0,1 | 4,6 |
Электрохимия
Вопросы для самопроверки
1. Каковы возможные механизмы возникновения потенциалов на поверхности раздела фаз?
2. Что такое гальванический элемент? Какие скачки потенциалов имеются в гальваническом элементе? За счет каких процессов возникают эти скачки?
3. Схематически представьте медно-цинковый гальванический элемент. Какие процессы протекают на электродах при его работе?
4. Что такое диффузионный потенциал и почему он возникает? Какова его роль в гальваническом элементе?
5. Какими причинами может быть обусловлено возникновение скачка потенциала на границе раздела фаз? Обобщить на примерах возникновения скачков потенциалов в гальваническом элементе (в том числе и в мембранных электродах).
6. Определите электродвижущую силу медной концентрационной цепи при 18 0С, если концентрации ионов меди в растворах равны 1 г-ион/л и 0,1г-ион/л. Коэффициенты активности в растворах этих концентраций соответственно равны f1=0,05 и f2=0,16.
7. Перечислите мембранные электроды. Как возникает скачек потенциала на мембранном электроде? На биологической мембране?
8. Что такое окислительно-восстановительные потенциалы? Как и для чего определяют окислительно-восстановительные потенциалы почв?
Решение типовой задачи
Гальванический элемент состоит из медного и цинкового электродов. Приведите выражение для расчета ЭДС такого элемента с учетом концентрации ионов Сu2+ и Zn2+. Рассчитайте концентрацию ионов Cu2+ в гальваническом элементе, величина ЭДС которого равна 1,04 В, а концентрация ионов Zn2+ равна 0,1 моль/л (10-1 моль/л).
Решение. ЭДС элемента равна разности электродных потенциалов: Е= 
- 
.
Схема записи элемента:
Cu0 | Cu2+ || Zn2+ | Zn0
На электродах протекают процессы:
Cu2++2 
=Cu0, Zn - 2 =Zn2+
катод анод
Уравнения электродных потенциалов:
+0,059 lgCCu2+, 
+0,059 lgCZn2+.
Итак, ЭДС=φСu - φZn = φCu + 0,059lgCCu-φZn-0,059lgCZ n= φ0Cu- φ0Zn + +0,059(lgCCu-lgCZn).
Величины φ0Cu и φ0Zn табличны, они равны, соответственно, +0,34 В и -0,76 В, так что ЭДС = + 0,34-(-0,76) + 0,059 (lgCCu - lgCZn),
ЭДС = 1,1 + 0,059 (lgCCu - lgCZn).
Выполнена первая часть задачи.|
Найдем теперь значение СCu; из уравнения для ЭДС имеем:
lgCCu= 
+ lgCZn
Подставим данные в задаче величины ЭДС и СZn.
lgCCu = 
+ lg10-1 = 
- 1.
Так как 0,06 
0,059, значит, lgCCu=-1-1=-2. Следовательно, CCu=10-2 моль/л = 0,01 моль/л.
