Seminarium nr 12

Seminarium 12 Elektrochemia -. Ogniwa stęŜeniowe zadania
1. Obliczyć potencjał, jaki uzyskuje blaszka srebrna zanurzona w 0.015 mol⋅dm-3
roztworze Ag2SO4, w temp. 25°C.
2. Jak zmieni się potencjał elektrody wodorowej zanurzonej w roztworze HCl, w temp.
25°C (ciśnienie wodoru wynosi 101.3 kPa), jeśli ten roztwór zostanie rozcieńczony
20-krotnie?
3. Obliczyć potencjał elektrody chlorosrebrowej (w 25°C) zanurzonej w roztworze HCl
o pH = 2,35. Obliczyć teŜ potencjał normalny, wiedząc, Ŝe iloczyn rozpuszczalności
Kr, AgCl = 1,56⋅ 10-10.
4. Oblicz potencjał normalny układu redoksowego MnO4-I Mn2+, jeŜeli blaszka Pt
zanurzona w roztworze o pH = 0,5, zawierającym KMnO4 o stęŜeniu 0,32 mol⋅ dm-3
i MnSO4 o stęŜeniu 0,04 mol ⋅ dm-3, wykazuje (w temp. 25°C) potencjał 1,463 V.
5. Zbudowano ogniwo z elektrod: ołowianej i magnezowej, z których kaŜda zanurzona
w roztworze własnych jonów o stęŜeniu 1 mol ⋅ dm-3. Napisać schemat ogniwa i
obliczyć jego SEM standardową.
6. Drut aluminiowy zanurzono kolejno w roztworach: 1) AgNO3, 2) HCl, 3) HNO3
stęŜ., 4) FeCl2, 5) KCl, 6) NaOH stęŜ. Co zaobserwowano?
7. Zaprogramować układ pomiarowy do wyznaczania ∆G°, ∆S°i stałej równowagi
reakcji wydzielania miedzi na blaszce cynkowej, po zanurzeniu jej w roztworze soli
miedzi (II), oraz obliczyć te wartości wiedząc, Ŝe dla tej reakcji ∆H° = -216,8kJ (w
25°C).
8. Przy pomiarze siły elektromotorycznej ogniwa o schemacie
ΘFe I FeSO4 (c = 0,01 mol/l) II CuSO4(c = 0,01 mol/l) I Cu⊕
stwierdzono, Ŝe galwanometr nie wykazywał prądu, gdy wartość oporów Rn i Rx
wynosiła kolejno 586 i 450 omów. Obliczyć siłę elektromotoryczną tego ogniwa.
9. Obliczyć siłę elektromotoryczną ogniwa
Θ Cd I CdSO4(c1 = 0,05 mol/l II NiSO4 (c2 = 0,03 mol/l)I Ni⊕
znając potencjały normalne obu elektrod Π0Cd = -0,402 V i Π0Ni = - 0,236 V.
10.
Obliczyć siłę elektromotoryczną ogniwa o schemacie
Θ Zn I ZnSO4 (c1 = 1 mol/l ) IICuSO4 (c2= 1 mol/l) I Cu⊕
oraz stałą równowagi dla zachodzącej w nim reakcji
Zn + Cu2+↔ Zn2+ + Cu
w temperaturze 298 K, znając potencjały normalne jego elektrod równe kolejno
Π0Zn = - 0,763 V oraz Π0Cu = + 0,340 V.
11. Siła elektromotoryczna ogniwa
ΘZn I ZnCl2 (a= 0,555m II AgCl I Ag⊕
jest równa 1,015 V, a współczynnik temperatury ∆E/∆T = - 0,000492 V/K. Obliczyć
∆G272, ∆S273, ∆H273 dla procesu zachodzącego w ogniwie
Zn + 2AgCl → ZnCl2 + 2Ag
12. Określić znak potencjału elektrod miedzianej i cynkowej mierzonych względem
elektrody wodorowej.
13. Siła elektromotoryczna ogniwa
ΘHg, Hg2Cl2(st) I KCl (nasyc) II Cu SO4 (c = 1) I Cu⊕
ma w temperaturze 298 K wartość 0,098 V. Obliczyć potencjał elektrody miedzianej.
14. Siła elektromotoryczna ogniwa
ΘZn I ZnSO4(c=1) II KCl(nasyc) I AgCl, Ag⊕
ma w temperaturze 298 K wartość 0,985 V. Obliczyć potencjał elektrody cynkowej.
15. Obliczyć potencjał oksydacyjno-redukcyjny elektrody platynowej zanurzonej do
roztworu zawierającego jony MnO4- i Mn2+ w stęŜeniach MnO4- = 0,1 mol/l i Mn2+
= 0,01 mol/l przy pH 3 i 5 wiedząc, Ŝe reakcja utleniania jonem MnO4- przebiega
według równania:
MnO4- + 8H+ + 5e- ↔ Mn2+ + 4H2O
16. Siła elektromotoryczna ogniwa
ΘPt. H2( p = 101,3 kPa)I H+ (c = x)II KCl(nasyc) Hg2Cl2 (st), Hg⊕
jest równa 0,636 V w temperaturze 298 K. Obliczyć pH roztworu, w którym znajduje
się elektroda wodorowa.
17. Siła elektromotoryczna ogniwa zestawionego z elektrody chinhydronowej jako
katody i nasyconej kalomelowej jako anody ma w temperaturze 298 K wartość
0,257 V. Obliczyć stęŜenie jonów wodorowych w roztworze, w którym znajduje się
elektroda chinhydronowa.
18. Obliczyć iloczyn rozpuszczalności AgCl z pomiaru siły elektromotorycznej ogniwa
stęŜeniowego
Ag I AgCl (nasyc), KCL (c = 0,1 mol/l) II AgNO3 (c = 0,1 mol/l) I Ag ⊕ znając
współczynniki aktywności jonów Ag i Cl w tych stęŜeniach ƒAg+ = 0,734 i ƒCl- = 0,769
oraz siłę elektromotoryczną E ogniwa równą 0,447 V.