1. Элемент состоит из водородного электрода, опущенного в кровь
и каломельного электрода насыщенного раствором KCl, потенциал которо-
го равен 0,25В. Определить рН и [Н + ] крови при 18 о С, если э.д.с. эле-
мента равна 0,677В.
Решение: э.д.с. элемента равно разности электродных потенциалов катода и анода. В данном случае это разность потенциалов электода сравнения и ионоселективного (стеклянного): э.д.с. =Есравнения — Е(Н + ); находим Е(Н + ) = Есравнения — э.д.с. =0,25 — 0,677 = -0,427В;
Известно, что потенциал водородного электрода зависит от концентрации протонов в растворе, а значит от рН: Е(Н + ) = — 0,059рН, тогда рН = — Е(Н + )/0,059 = 0,427/0,059 = 7,24 = -lg[H + ], откуда [H + ] = 10 — pH = 10 -7,24 =
0,57 . 10 -7 моль/л.
Ответ: рН=7,24; концентрация ионов водорода [H + ] = 0,57 . 10 -7 моль/л.
2. Вычислить ЭДС гальванического элемента:
Zn|0,1 моль/л Zn(NO3)2; 1,4 моль/л NH3|| 1M KCl, AgCl| Ag
Решение:
Zn = Zn 2+ + 2e-; Е°(Zn 2+ /Zn) = -0,764 B
Лекция 7. Стандартный электродный потенциал и формальный потенциал
Ag+ + e- = Ag; Е°(Ag+/Ag) = 0,7994 B
Окислительно-восстановительные потенциалы электродов вычислим по уравнениям (Нернста):
Е(Zn 2+ /Zn) = Е°(Zn 2+ /Zn) + (0,059/2) . lg[Zn 2+ ]; n=2
Е(Ag + /Ag) = Е°(Ag + /Ag) + 0,059lg[Ag + ]; n=1.
При избытке аммиака протекает процесс комплексообразования, характеризующийся константой устойчивости
Zn(NH3)4] 2+ b= 10 9 . Обозначим за х равновесную концентрацию ионов цинка, оставшегося в растворе после образования комплекса. Тогда для процесса его образования:
0,1-x 4(0,1-x) (к-во NH3 и Zn 2+ в комплексе)
Zn 2+ + 4NH3 = [Zn(NH3)4] 2+
x 1,4 — 4(0,1 — x) 0,1 — x (равновесные концентрации веществ).
Так как х3)4 2+ ] /[Zn 2+ ][NH3] 4 , концентрация ионов цинка будет равна:
х =[Zn 2+ ] = [Zn(NH3)4] 2+ /b . [NH3] 4 = 10 -4 моль/л.
Подставляем эту величину в выражение для потенциала:
Е(Zn 2+ /Zn) = Е°(Zn 2+ /Zn) + (0,059/2) . lg[Zn 2+ ] = -0,764 + 0,059/2 lg 10 -10 =
— 1,059 B.
Рассчитаем потенциал серебрянного электрода. Равновесная концентрация серебра будет незначительной, так как присутствие ионов хлора приводит к образованию осадка AgCl. Находим ее как растворимость хлорида серебра в 1М растворе KCl, используя формулу связывающую произведение растворимости соли с концентрациями ионов ее составляющих: ПР(AgCl) = [Ag+] . [Cl — ] = 1,78 . 10 -10 , отсюда:
[Ag+] =ПР(AgCl) /[Cl — ] = 1,78 . 10 -10 . 1, так как концентрация ионов хлора равна концентрации хлорида калия и равна единице (незначительным количеством ионов хлора в растворе от AgCl можно пренебречь).
Е(Ag+/AgСl) = Е°(Ag+/Ag) + ln[Ag+] = Е°(Ag+/Ag) + = Е°(Ag+/Ag) + . lnПР — . ln[Сl — ].
В стандатных условиях Е°(Ag+/Ag) + . lnПР(AgCl) = Е°(Ag+/Ag) + 0,059 . lgПР(AgCl) = E 0 (Ag+/AgCl).
Так как молярная концентрация ионов хлора равна единице, то lg[Сl — ] будет равен нулю и потенциал хлорсеребряного электрода будет соответствовать стандартному:
Электрохимические методы анализа. Часть 1.
E(Ag+/AgCl) = E 0 (Ag+/AgCl) = Е°(Ag+/Ag) + 0,059 . lg[Ag+] = 0,7994 + 0,059 . lg (1,78 . 10 -10 )= 0,224 B. Потенциал цинкового электрода (-1,059 В) меньше, чем серебряного (0,224 В), значит он является анодом.
Э.Д.С. гальванического элемента рассчитаем как разность окислительно- восстановительных потенциалов катода и анода:
ЭДС = 0,224 -(-1,059) = 1,283 В. Потенциал
3. Рассчитать потенциал водородного электрода 0,1М раствора нитрита натрия NaNO2. КД(HNO2) = 4 . 10 -4 .
В соответствии с уравнением Нернста потенциал водородного электрода определяется концентрацией протонов в растворе, а значит и рН: Е(Н + ) = — 0,059рН, поэтому величину водородного показателя необходимо рассчитать. Нитрит натрия – соль, образованная слабой кислотой и сильным основанием и в растворе будет подвергаться гидролизу по аниону: NO2 — + HOH = HNO2 + OH — . рОН такого раствора вычисляется по формуле: рОН = = -½ (lgК воды + lgС соли — lgКД). рН = 14 – рОН = 14 — () = 7 + ½рКД + ½ lgCсоли = 7 + 1,7 – 0,5 = 8,2. Подставляем в выражение для потенциала и получаем: Е(Н + ) = — 0,059рН = — 0,48 В.
Воспользуйтесь поиском по сайту:
Источник: studopedia.org
Рассчитайте потенциал серебряного электрода в растворе с активностью иодид-ионов, равной единице, и насыщенном AgI. Ответ: -0,15 В. Готовое решение: Заказ №7998
Готовое решение: Заказ №7998
Тип работы: Задача
Статус: Выполнен (Зачтена преподавателем ВУЗа)
Предмет: Химия
Дата выполнения: 12.08.2020
Цена: 118 руб.
Чтобы получить решение , напишите мне в WhatsApp , оплатите, и я Вам вышлю файлы.
Кстати, если эта работа не по вашей теме или не по вашим данным , не расстраивайтесь, напишите мне в WhatsApp и закажите у меня новую работу , я смогу выполнить её в срок 1-3 дня!
Описание и исходные данные задания, 50% решения + фотография:
Рассчитайте потенциал серебряного электрода в растворе с активностью иодид-ионов, равной единице, и насыщенном AgI . Ответ: -0,15 В.
Решение:
Рассчитаем концентрацию ионов серебра:
ПР( AgI ) = [ Ag + ][ I — ] = 8,3*10 -17
Так как [ I — ] = 1, то [ Ag + ] = 8,3*10 -17 моль/л.
Я и моя команда оказывает помощь в учёбе по любым предметам и заданиям любой сложности.
Решение задач является неотъемлемой частью обучения в любом учебном заведении, и я смогу помочь в решение задач по любым предметам.
- Вычислить потенциал кадмиевого электрода в 0,05 н. растворе нитрата кадмия относительно водородного электрода при 25° С. Готовое решение: Заказ №7998
- Построить кривую изменения потенциалов при 20° С для осаждения Ag2CrO4 из 1 н. раствора нитрата серебра 1 н. Готовое решение: Заказ №7998
- При потенциометрическом титровании «одноименным» раствором (методом добавок) к 50 мл раствора НСl добавили 2,5 мл 0,01 н. Готовое решение: Заказ №7998
- Железный электрод помещен в раствор, содержащий 20,5 г FeSO4*7Н2О в 100 см3 раствора. Готовое решение: Заказ №7998
- Соединение имеет размер: ∅50 Н7 f7 Определить: номинальный размер отверстия (вала); верхнее и нижнее отклонение размера отверстия (вала) Готовое решение: Заказ №7999
- Мощность на выходном валу привода — Pвых=0,62 кВт; — Режим работы — тяжелый; — Срок службы — L=3 год (300 рабочих дней в году) Готовое решение: Заказ №7991
- Анализ сплавов определенной концентрации по диаграмме железо-цементит с описанием процессов, происходящих при медленном охлаждении или нагревании Готовое решение: Заказ №7992
- Перечислить источники (четыре группы) загрязнения литосферы. Дать им качественную и количественную характеристику Готовое решение: Заказ №7995
- Вредные и опасные факторы производственной среды классификация, источники, методы идентификации, особенности биологического действия, влияние на заболеваемость Готовое решение: Заказ №7996
- Понятие жилой (бытовой) среды и ее характерные черты. Основные группы факторов жилой среды, понятие о трехуровневой систематизации жилой среды Готовое решение: Заказ №7997
Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔
Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.
Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.
Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.
В случае копирования материалов, указание web-ссылки на сайт natalibrilenova.ru обязательно.
Источник: natalibrilenova.ru
Определение произведения растворимости труднорастворимых соединений
Для определения произведения растворимости используют электрод второго рода, содержащий исследуемое труднорастворимое соединение. Например, для определения произведения растворимости хлорида серебра применяют хлорсеребряный электрод.
Выше (гл. 2.4.3) мы показали, что для хлорсеребряного электрода потенциал может быть выражен через произведение растворимости соли AgCl:
В качестве второго электрода в цепи используют серебряный электрод первого рода AgN03IAg, потенциал которого выражается как
В целом схема цепи будет записана как
ЭДС цепи будет равна
Определив ЭДС экспериментально и зная активности ионов, можно вычислить Ks соли:
Потенциометрическое титрование
Особенность метода потенциометрического титрования в том, что конечная точка титрования находится не по переходу окраски индикатора, как в объемном анализе, а по резкому изменению потенциала индикаторного электрода.
Индикаторным называют электрод, потенциал которого зависит от концентрации тех ионов, которые участвуют (расходуются или образуются) в реакции титрования.
Скачок потенциала индикаторного электрода связан с тем, что до точки эквивалентности протекает одна потенциалопределяющая реакция, а после этой точки — другая.
При выборе индикаторного электрода необходимо обратить внимание на то, что потенциал этого электрода должен устанавливаться очень быстро, а сам электрод не должен реагировать с веществами, входящими в исследуемый раствор.
Кроме индикаторного электрода в процессе потенциометрического титрования применяют второй электрод — электрод сравнения. Его потенциал в ходе процесса титрования должен сохранять постоянное значение. В качестве электродов сравнения часто используют электроды второго рода — хлорсеребряный и каломельный.
Например, для определения концентрации ионов водорода и pH раствора можно использовать цепь из водородного (индикаторный) и медного (электрод ставнения) электродов:
При потенциометрическом титровании строят кривую титрования — график зависимости ЭДС от объема титранта (в случае кислотно-основного титрования строят зависимость величины pH раствора от объема титранта). Считают, что кривая титрования симметрична относительно точки эквивалентности.
Рис. 27. Кривые потенциометрического титрования
На рис. 27 для примера показаны полная кривая титрования (а) и дифференциальная кривая титрования (б).
К преимуществам потенциометрического титрования можно отнести:
- — большую чувствительность метода по сравнению с объемным анализом;
- — возможность работы с мутными или сильно окрашенными растворами;
- — возможность раздельного определения компонентов в одной и той же порции исследуемого раствора;
- — возможность автоматизации процесса и повышения тем самым его точности.
Потенциометрическое определение чисел переноса ионов
Один из методов определения чисел переноса основан на сравнении ЭДС двух концентрационных гальванических элементов, одинаковых по природе и концентрациям: с переносом и без. Например, если собрать цепи из двух медных электродов:
1. без переноса, ЭДС цепи Е! Си I Си 2+ :: Си 2+ I Си,
- 2. с переносом, ЭДС цепи Е2 Си I Си 2+ ; Си 2+ I Си,
- Ш т2
то разность двух измеренных ЭДС будет равна величине диффузионного потенциала второй цепи:
Одно из эмпирических уравнений, подходящих для такого случая (для границы между двумя растворами одного и того же 1,1- валентного электролита с различной концентрацией), включает в себя числа переноса ионов:
Источник: studref.com