Учебное пособие по общей и неорганической химии для самостоятельной работы студентов. Часть 1. Общая химия. Амиров Р.Р - 96 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

96
есть в обратную сторону), ее следует записать:
2Cr
3+
+ 7 H
2
O – 6 e
-
Cr
2
O
7
2-
+ 14 H
+
.
7.2.3. Возможна ли в стандартных условиях реакция:
Fe
2+
+ NO
2
--
→ Fe
3+
+ NO, если для полуреакций:
Fe
3+
+ e
-
↔ Fe
2+
, φº= +0,77 B,
NO
2
--
+ 2 H
+
+ 2e
-
NO + H
2
O , φº = +1,00 B ?
Решение. Поскольку стандартный потенциал для первой полу-
реакции меньше, следовательно она пойдет в сторону окисле-
ния, то есть Fe
2+
будет восстановителем Fe
2+
- e
-
= Fe
3+
, a NO
2
--
будет окислителем, реакция возможна. Можно также записать
ионное уравнение реакции, для этого полуреакцию окисления
Fe
2+
для уравнивания числа электронов нужно умножить на 2
и сложить с полуреакцией восстановления нитрит-иона, полу-
чится:
2Fe
2+
+ NO
2
--
+2H
+
= 2Fe
3+
+ NO + H
2
O, то есть реакция проте-
кает в кислой среде.
7.2.4. Каков потенциал никелевого электрода в растворе сульфата
никеля(II) с концентрацией 0,001 моль/л? Ni
2+
+ 2e- Ni
0
,
φº = −0,25В?
Решение. По уравнению Нернста
φ = φº + (0,059/2)⋅lg [Ni
2+
] = -0,25+0,03⋅lg10
-3
= -0,25+0,03⋅ (-3)
= = − 0,34 В.
7.2.5. ЭДС гальванического элемента, состоящего из медного элек-
трода в растворе CuCl
2
с концентрацией 0,01 моль/л и водо-
родного электрода, равна 0,46 В. Cu
2+
+ 2e
-
Cu
0
, φº
=+0,34 B. Каков рН раствора в водородном электроде?
Решение. Медный электрод в элементе является положитель-
ным электродом (положительный электрод в гальваническом
элементе называется катодом, а отрицательный – анодом; не
путать с названиями электродов при электролизе!!! В том и в
другом случае на катоде идет процесс восстановления, а на
аноде – окисления). Водородный электрод, таким образом –
отрицательный. ЭДС в таком случае будет равна разности по-
тенциалов медного и водородного электродов:
Е = φ
Cu
2+
/Cu
- φ
H
+
/ 1/2H
2
.
φ
Cu
2+
/Cu
= φº
Cu
2+
/Cu
+ (0,059/2)⋅lg [Cu
2+
] = 0,34 + 0,03⋅lg10
-2
=
0,28B,
φ
H
+
/1/2H
2
= φ
Cu
2+
/Cu
− E =0,28 B – 0,46 B = − 0,18 B.
Так как φ
H
+
/ 1/2H
2
= −0,059.pH , то −0,18 = −0,059⋅рН, и рН =
3.
7.2.6. Каков потенциал редокс-электрода 
         есть в обратную сторону), ее следует записать:
         2Cr3+ + 7 H2O – 6 e-  Cr2O72- + 14 H+ .
7.2.3.   Возможна ли в стандартных условиях реакция:
         Fe2+ + NO2-- → Fe3+ + NO, если для полуреакций:
         Fe3+ + e- ↔ Fe2+ , φº= +0,77 B,
         NO2-- + 2 H+ + 2e-  NO + H2O ,         φº = +1,00 B ?
         Решение. Поскольку стандартный потенциал для первой полу-
         реакции меньше, следовательно она пойдет в сторону окисле-
         ния, то есть Fe2+ будет восстановителем Fe2+ - e- = Fe3+, a NO2--
         будет окислителем, реакция возможна. Можно также записать
         ионное уравнение реакции, для этого полуреакцию окисления
         Fe2+ для уравнивания числа электронов нужно умножить на 2
         и сложить с полуреакцией восстановления нитрит-иона, полу-
         чится:
         2Fe2+ + NO2-- +2H+ = 2Fe3+ + NO + H2O, то есть реакция проте-
         кает в кислой среде.
7.2.4.   Каков потенциал никелевого электрода в растворе сульфата
         никеля(II) с концентрацией 0,001 моль/л? Ni2+ + 2e-  Ni0,
         φº = −0,25В?
         Решение. По уравнению Нернста
         φ = φº + (0,059/2)⋅lg [Ni2+] = -0,25+0,03⋅lg10-3 = -0,25+0,03⋅ (-3)
         = = − 0,34 В.
7.2.5.   ЭДС гальванического элемента, состоящего из медного элек-
         трода в растворе CuCl2 с концентрацией 0,01 моль/л и водо-
         родного электрода, равна 0,46 В.             Cu2+ + 2e-  Cu0 , φº
         =+0,34 B. Каков рН раствора в водородном электроде?
         Решение. Медный электрод в элементе является положитель-
         ным электродом (положительный электрод в гальваническом
         элементе называется катодом, а отрицательный – анодом; не
         путать с названиями электродов при электролизе!!! В том и в
         другом случае на катоде идет процесс восстановления, а на
         аноде – окисления). Водородный электрод, таким образом –
         отрицательный. ЭДС в таком случае будет равна разности по-
         тенциалов медного и водородного электродов:
         Е = φ Cu2+/Cu - φ H+/ 1/2H2 .
         φ Cu2+/Cu = φºCu2+/Cu + (0,059/2)⋅lg [Cu2+] = 0,34 + 0,03⋅lg10-2 =
         0,28B,
         φ H+/1/2H2 = φ Cu2+/Cu − E =0,28 B – 0,46 B = − 0,18 B.
         Так как φ H+/ 1/2H2 = −0,059.pH , то −0,18 = −0,059⋅рН, и рН =
         3.
7.2.6.   Каков потенциал редокс-электрода
                                                                          96

Страницы