Расчетное задание № 4. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Расчетное задание № 4
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
ЗАДАЧА 1. Вам необходимо собрать гальванический элемент (ГЭ).
1. Какой из электродов является катодом, а какой анодом при стандартном состоянии и 298 К (столбец 1 и 2)? Напишите уравнения процессов, протекающих на аноде и катоде в работающем ГЭ. Напишите уравнение токообразующей реакции. Запишите схему гальванического элемента. Определите стандартную ЭДС гальванического элемента двумя способами. Рассчитайте максимальную электрическую работу ГЭ с.с. и 298 К.
2. Рассчитайте равновесные потенциалы (столбец 3 и 4) электродов, какой электрод является катодом, а какой анодом. Рассчитайте равновесное значение ЭДС. Какая масса металла растворится (или выделится) на электроде 1 (столбец 3), если на электроде 2 (столбец 4) выделилось (или растворилось) ….. л газа (столбец 5).
3. Предложите анод для концентрационного гальванического элемента таким образом, чтобы катодом был электрод 1 (столбец 3).
4. Покажите ход поляризационных кривых в гальваническом элементе. Объясните, почему меняется значение потенциалов анода и катода при работе гальванического элемента, почему напряжение ГЭ не равно ЭДС. Предложите способы увеличения напряжения ГЭ.
ЗАДАЧА 1.
Вар.
| П.1
| П. 2 и 3
| Эл-д1
| Эл-д2
| Эл-д 1
| Эл-д 2
| Vгаза, л
|
|
|
|
|
|
| Fe2+/Fe
| H+/H2
| a(Fe2+)=0.1
| pH=4
| 11.2
|
| Zn2+/Zn
| Cl2/Cl-
| a(Zn2+)=0.001
| a(Cl-)=0.01
| 22.4
|
| Cu2+/Cu
| O2/OH-
| a(Cu2+)=0.01
| pH=8
| 22.4
|
| Ni2+/Ni
| H+/H2
| a(Ni2+)=0.01
| pH=5
| 5.6
|
| Pb2+/Pb
| Cl2/Cl-
| a(Pb2+)=0.0001
| a(Cl-)=0.001
| 11.2
|
| Ag+/Ag
| O2/OH-
| a(Ag+)=0.01
| pH=7
| 11.2
|
| Sn2+/Sn
| H+/H2
| a(Sn2+)=0.001
| pH=6
| 22.4
|
| Cd2+/Cd
| Cl2/Cl-
| a(Cd2+)=0.1
| a(Cl-)=0.01
| 5.6
|
| Co2+/Co
| O2/OH-
| a(Co2+)= 0.001
| pH=10
| 22.4
|
| Mn2+/Mn
| H+/H2
| a(Mn2+)=0.01
| pH=5
| 5.6
|
| Sn2+/Sn
| O2/OH-
| a(Sn2+)=0.001
| pH=11
| 11.2
|
| Hg2+/Hg
| Cl2/Cl-
| a(Hg2+)=0.1
| a(Cl-)=0.0001
| 22.4
|
| Fe2+/Fe
| Cl2/Cl-
| a(Fe2+)=0.1
| a(Cl-)=0.01
| 11.2
|
| Cu2+/Cu
| H+/H2
| a(Cu2+)= 0.001
| pH=3
| 5.6
|
| Ni2+/Ni
| Cl2/Cl-
| a(Ni2+)=0.01
| a(Cl-)=0.1
| 5.6
|
| Pb2+/Pb
| H+/H2
| a(Pb2+)=0.001
| pH=6
| 22.4
|
| Ag+/Ag
| Cl2/Cl-
| a(Ag+)=0.1
| a(Cl-)=0.001
| 22.4
|
| Sn2+/Sn
| Cl2/Cl-
| a(Sn2+)=0.1
| a(Cl-)=0.1
| 11.2
|
| Cd2+/Cd
| H+/H2
| a(Cd2+)=0.01
| pH=6
| 5.6
|
| Co2+/Co
| H+/H2
| a(Co2+)=0.001
| pH=4
| 22.4
|
| Mn2+/Mn
| Cl2/Cl-
| a(Mn2+)=0.01
| a(Cl-)=0.01
| 5.6
|
| Hg2+/Hg
| H+/H2
| a(Hg2+)=0.1
| pH=5
| 11.2
|
| Fe2+/Fe
| O2/OH-
| a(Fe2+)=0.0001
| pH=9
| 11.2
|
| Zn2+/Zn
| O2/OH-
| a(Zn2+)=0.01
| pH=11
| 22.4
|
| Cu2+/Cu
| Cl2/Cl-
| a(Cu2+)=0.001
| a(Cl-)=0.01
| 5.6
|
| Ni2+/Ni
| O2/OH-
| a(Ni2+)=0.1
| pH=9
| 5.6
|
| Pb2+/Pb
| O2/OH-
| a(Pb2+)=0.01
| pH=7
| 11.2
|
| Ag+/Ag
| H+/H2
| a(Ag+)=0.001
| pH=5
| 11.2
|
| Cd2+/Cd
| O2/OH-
| a(Cd2+)=0.001
| pH=8
| 5.6
|
| Co2+/Co
| Cl2/Cl-
| a(Co2+)=0.1
| a(Cl-)=0.001
| 22.4
|
| Mn2+/Mn
| O2/OH-
| a(Mn2+)=0.01
| pH=10
| 5.6
|
| Hg2+/Hg
| O2/OH-
| a(Hg2+)=0.01
| pH=8
| 22.4
|
| Zn2+/Zn
| H+/H2
| a(Zn2+)=0.001
| pH=6
| 11.2
|
|