Теормат, 3 глава, 7 параграф, 16 задача

можете объяснить то, что просят в задаче. А еще как можно знать реакций по вот таким схемам ? (я не особо понимаю теор часть этой главы, ее тут как-то мало)

4 лайка

Эта книга не очень хороша для теории. Попробуйте прочесть главу в книге с теорией и вернутся к этой задаче.
Я бы удивился, если бы кто-то смог нормально решать задачи из теормата, читая теорию только в ней.

P.S. Все предыдущие задачи вы сделали? И в этой теме, и в предыдущих?

3 лайка

а где можно почитать теорию по ЭДС?

1 лайк

ну почти все, с парой задач мне помогли

Я научился решать задачи, по темам которые прошел, понял некоторые концепты, именно во время разбора решений.

1 лайк

Прям во всех?

Неорганика под ред. Третьякова т.1
Эткинс т.1
Основы физической химии. Теория и задачи. В.В. Ерёмин

2 лайка

Только коллигативки не особо понимаю, а по остальным вроде бы да.

А как по итогу задача решается?
У меня есть предположение, что так:

Свинцовый аккумулятор:

\ K: PbO_2 + 3H^+ + HSO_4^- +2e \rightarrow PbSO_4 + 2H_2O\\ A: Pb + HSO_4^- \rightarrow PbSO_4 + H^+ + 2e\\ Overall : PbO_2 + Pb +2H^+ + 2HSO_4^- \rightarrow 2PbSO_4 + 2H_2O

E = E^0 +\frac{RT}{nF}ln([H^+]^4 )
Отсюда видно, что единственная переменная это [Н^+], в ходе реакция она тратится, уменьшается и значение логарифма концентраций, и вообщем напряжение в ячейке падает.

Цинк-серебренная батарея:

\ K: Ag_2O + H_2O + 2e \rightarrow 2Ag + 2OH^-\\ A: Zn + OH^- \rightarrow ZnO + H^+ +2e\\ Overall: Ag_2O + Zn + H_2O \rightarrow 2Ag + ZnO + H^+ + OH^-\\

К этой реакций можно добавить реакцию с известной dG :

\ H_2O \rightarrow H^+ + OH^-

По итогу получаем общую реакцию:

\ Ag_2O + Zn \rightarrow 2Ag + ZnO

В этой реакций E = E^0 (т.к все активности в этой реакций равны 1)

Хотя с другой стороны, если взять изначальную общую реакцию без добавления воды, то выйдет
E = E^0 - \frac{RT}{nF}ln(K_w)
В любом случае реакция идёт без изменения напряжения.
Но мне все же интересно, как тут выражается Е.

И ещё реакция на аноде пишется так:

\ А : Zn + OH^- \rightarrow ZnO + H^+ + 2e

Или так:

\ A: Zn + H_2O \rightarrow ZnO + 2H^+ + 2e

Ход решения верный?

1 лайк

Ход размышления верный, но оба варианта записи реакции на аноде неверные

Можете расписать верные?

Вот правильная запись

\ce{Zn + 2OH- - 2\mathit{e} = ZnO + H2O }

В таком случае сразу приходим к нужной общей реакций и E = E^0?
А имеет ли значение то, как мы напишем полу-реакцию?

Вид записи указывает на то, для каких условий указан стандартный потенциал, т.е. для разных записей разные E^0, и стандартный потенциал для одной записи можно расчитать как нестандартный для другой.

Условно:

\\ Zn + 2OH^- \rightarrow ZnO + H_2O + 2 e\\ Zn +OH^- \rightarrow ZnO + H^+ + 2e

У этих двух реакций будут разные стандартные потенциалы?

Да. Потому что первая реакция это сумма второй реакции и:

\ce{H+ + OH- = H2O}

которая характеризуется ненулевой энергией Гиббса: \Delta _r G = -RT\ln 1/K_w = -14RT \ln 10

Значит изменение энергии Гиббса первой реакции это изменение энергии Гиббса второй реакции плюс -14RT \ln 10. Как вы знаете, стандартный потенциал прямо пропорционален энергии гиббса, значит и он тоже будет отличаться.

2 лайка

Я вроде так и сделал, в плане сперва написал не правильную реакцию аноде, нашёл не правильную общую реакцию, но в конце прибавил диссоциацию воды, и по итогу тоже самое выражение для напряжения и та же общая реакция. Или в задачах от нас требуют только 2 полу-реакций и 1 общую реакцию без лишних махинаций после.