Теормат 3 глава 41 задача

Химия Физическая химия
1

41 (МХО, 2009, подготовительный комплект). Растворимость CuBr.
ЭДС гальванического элемента

Pt|H_{2(газ)} (P=1,0 \space бар)|HBr_{р-р}(1,0 \space x \space 10^{-4} М)|CuBr|Cu

равно 0,559 В при 298 К. Все вещества в элементе ведут себя как идеальные.

  1. Запишите уравнения полуреакций, происходящих на правом и левом электродах, уравнение Нернста для гальванического элемента и выражение для стандартного потенциала электрода на основе CuBr.
  2. Стандартный электродный потенциал пары Cu/Cu^+_{р-р} равен 0,522 В. Рассчитайте \Delta G^{\degree} для растворения CuBr при 298 К и произведение растворимости CuBr.
  3. Рассчитайте молярную концентрацию ионов Cu^+_{р-р} в растворе в описанном выше гальваническом элемента.
  4. На сколько изменится ЭДС элемента, если давление водорода увеличится вдвое?
    Ответы. 2. 42,1 кДж/моль; ПР = 4,2 \cdot 10^{-8} . 3. 0,42 мМ. 4. 0,0089 В.
    Как решить первый пункт подскажите пожалуйста
    Моя попытка решения (сори скоро выучу Latex) :

image
image1512×2016 524 KB

1 лайк
2

Ты имеешь ввиду второй пункт?

3

Да извиняюсь

4
  1. Слева записывают анод, а справа катод, похоже, что ты это знаешь. Но каким образом ты написал окисление водорода? Разве бывает в растворе ион \ce{H^{2+}} ? правильная полуреакция такая: \ce{H2 -2e^- -> 2H+}
  2. Общая реакция в гальваническом элементе должна быть нейтральной, то есть принимаемые электроны для восстановления, и теряемые при окислении должны быть равны. На аноде теряется два электрона, тогда как на катоде принимается один, поэтому умножь реакцию на катоде на два, тогда общая реакция в гальваническом элементе будет выглядеть так: \ce{2CuBr + H2 -> 2Cu + 2H+ + 2Br-}
  3. Уравнение Нернста для гальванического элемента можно получить через уравнения Нернста для электродов: \displaystyle E_{эдс}=E_{катод} - E_{анод} , \displaystyle E^\circ_{эдс}=E^\circ_{катод}-E^\circ_{анод}
    Уравнение Нернста для электродов, в свою очередь, мы можем получить через уравнение изотермы:
\begin{gathered} \Delta G=\Delta G^\circ +RT\ln Q\Rightarrow \\ \Rightarrow -nFE=-nFE^\circ + RT\ln Q\end{gathered}

Поделим все на -nF и получим

E=E^\circ -\frac{RT}{nF}\ln Q

Теперь рассмотрим полуреакцию \ce{Ox +}n\,\ce{e- -> Red} :

Q=\frac{[\ce{Red}]}{[\ce{Ox}]}\Rightarrow E=E^\circ -\frac{RT}{nF}\ln\frac{[\ce{Red}]}{[\ce{Ox}]}

Дальше надо расписать для катода и для анода, и найти Е элемента(первый пункт, да, он у тебя неправильный). Оттуда будешь решать далее

1 лайк
5
  1. Я написал так потому что в дальнейшем я отнял от реакций Cubr реакцию H2 но там я написал то что в суммарной реакций идет 1 электрон а в Уравнений Нернста я сделал с 2 электронами в этом и ошибка ( прошу прощение за потраченное время
6

Они точно правильно написали
электродный потенциал E^0_{Cu}/_{Cu^+}?
Там разве не: E^0_{Cu^+}/_{Cu}

4 лайка
7

Кстати да

2 лайка
8

Почему мы умножаем на 1 в уравнений Нернста,если там переход электронов 2.В суммарной реакции разве электроны должны быть?(когда ты соеденил полуреакции H2/H+ и Cu+/Cu)

9

Я не знаю что у меня тогда в голове было, но я немного неправильно решал задачи

2 лайка