Rezolvarea sarcinilor tipice pe - bazele electrochimie

7.3 REZOLVAREA SARCINI PE TIPICE „FUNDAMENTELE electrochimie“
(Pentru specialitățile non-chimice)

1. Se determină care dintre electrozi este catod în celula formată prin electrozi standard:

Ag | Ag + sau Mn | Mn 2+;

Co | Co 2+ sau Na | Na +.

E 0 Ag | Ag + = 0799 V; E 0 Mn | Mn 2+ = -1,179 V. În această pereche de catod este Ag | Ag +.

A (-) Mn | Mn 2+ || Ag + | Ag (+) K

E 0 Co | Co 2+ = - 0,277 V; E 0 Na | Na + = -2,714 V. perechea dată este catod Co | Co 2+.

C Hema celule electrochimice:

A (-) Na | Na + || Co 2+ | Co (+) K

2. Pe baza potențialelor de electrod standard (tabelul 4 din anexă) pentru a determina care dintre următoarele celule electrochimice are cea mai mare electromotoare:

a) Zn | Zn 2+ || Ni 2+ | Ni; b) Cd | Cd 2+ || Ni 2+ | Ni

in) Al | Al 3+ || Ni 2+ | Ni; g) Mg | Mg 2+ || Ni 2+ | Ni.

a) 0 = E emf Ni | Ni 2+ - E 0 Zn | Zn 2+ = - 0,250 - (-0,763) = 0513 V;

b) tensiunea electromotoare E = 0 Ni | Ni 2+ - E 0 Cd | Cd 2+ = - 0,250 - (-0,403) = 0153 V;

c) emf E = 0 Ni | Ni 2+ - E 0 Al | Al 3+ = -0250 - (-1,663) = 1,413 V;

g) E emf = 0 Ni | Ni 2+ - E 0 Mg | Mg 2+ = -0250 - (- 2,363) = 2,113 V.

În cazul în care d) electromotoare celulei va fi maximizate.

3. Se calculează electrodul potențial MgSO4 magneziu scufundat într-o soluție cu o concentrație de ioni de Mg 2+. 0,01 mol / l.

Calcularea potențialului de electrod al metalului la orice concentrație a ionilor săi (mol / l) este produs prin ecuația Nernst în soluție. Pentru electrod de magneziu:

E = E + = -2.363 0 + = -2.422 V.

4. Se calculează forța electromotoare a unei celule electrochimice care cuprinde doi electrozi: Ti | Ti 2+ (0,01 mol / l) || Ni 2+ (1 mol / l) | Ni.

În acest catod celule galvanice - Ni 2+ | Ni. și anod - Ti | Ti 2+.

A (-) Ti | Ti 2+ || Ni 2+ | Ni (+) K

Procesele de la electrozii:

(-) A Ti - 2e - = Ti 2+;

(+) K: Ni 2+ + 2e - = Ni.

Conform ecuației Nernst calculează valoarea potențialului de electrod al anodului.

Valoarea potențialului de electrod al catodului egal cu potențialul de electrod standard al electrodului de nichel, deoarece concentrația ionilor de Ni 2+ în soluție este de 1 mol / l.

E Ni | Ni 2+ = E 0 Ni | Ni 2+ = - 0,250 V;

EMF = -0.250 - (-1.689) = 1,439 V.

5. Care dintre următoarele procese are loc în electroliza soluției apoase Nal pe anod de grafit?

și) Na - e - = Na +; b) 2I - - 2e - = I2;

In electroliza soluțiilor apoase de sare într-un mediu neutru la procesul de oxidare anodică sunt două.

1. anionilor de oxidare (reziduuri de acid).

2I - - 2e - = I2

2. Procesul de oxidare electrochimică a moleculelor de apă:

În acest caz, la anod, în timpul electrolizei se va oxida anionii iodură ca pentru oxidarea electrochimică a apei necesară polarizare mare pozitivă a anodului.

Raspuns: 2I - - 2e - = I2

6. Ce substanță și în care cantitatea de generat pe catod în soluția de electroliză Hg (NO3) 2 (anod din grafit) timp de 10 minute, la o intensitate a curentului 8A?

In electroliza soluțiilor apoase de sare într-un mediu neutru la catod poate curge două procese de reducere. Unul dintre ei - reducerea cationilor metalici:

Un alt procedeu posibil - recuperarea hidrogenului din moleculele de apă:

În acest caz, cationii de mercur sunt reduși la catod, ca acest metal intră în grupul de metal cu activitate scăzută. și recuperarea acestuia necesită o polarizare mai mic electrod negativ decât pentru recuperarea hidrogenului.

La catod: Hg 2+ + 2e - = Hg;

Cantitatea de mercur eliberată, în conformitate cu legea lui Faraday. este: