PS2017 Přírodovědecká fakulta MU - Ústav chemie
Seminární cvičení č. 7  C4040 Pokročilá fyzikální chemie - seminář
FAZQVE ROVNOVÁHY, ELEKTROCHEMIE Úkol č. 7.1 (Rovnováha (l) - (g))
Z fázového diagramu HNO3-H2O odečtěte body varu čisté kyseliny a vody a bod varu a složení v maximu teploty varu této směsi, která tvoří azeotrop.
HNO, H20
60 40 HN03(wt%)
Ukol č. 7.2 (Rovnováha (s) - (/))
Z fázového diagramu Bi-Sn odečtěte body tání Čistého Bi a Sn a bod tání a složení eutektika.
300
??0
teplota K
o
Bi
30       40       50 60 hmotnostní % Sn
90 100 Sn
Stránka 1 z 3
PS2017 Přírodovědecká fakulta MU - Ústav chemie
Seminární cvičení č. 7  C4040 Pokročilá fyzikální chemie - seminář
Úkol č. 7.3 (Elektrochemie 7.3-7.9)
Jaký potenciál vůči referentní elektrodě má stříbrná elektroda v roztoku dusičnanu stříbrného o koncentraci 1.0 M a 0.001 M při teplotě 25 °C? £^g+/Ag= °-799 v- [£«n = °-799 V' Eccn= 0.622 V]
Úkol č. 7.4 (Daniellův článek)
Na obrázku níže je schéma Daniellova článku, složeného z měděné a zinkové elektrody, které jsou ponořeny do roztoku svých iontů o koncentraci 1.0 M (aktivitní koeficienty považujte za jednotkové). Zapište chemickými rovnicemi děje obou poločlánků, celkovou reakci, dále vyjádřete Nernstovy rovnice pro každý poločlánek a vypočtěte elektromotorické napětí celého článku. Co vyjadřuje znaménko vypočteného napětí (ne/samovolnost)? ^ 2+/c = 0.340 V, ifn2+/Zn= -0.760 V. [E%n= 1.10 V, E%n> 0 ... samovolně]
Voltmeter
Anode (Oxidation)
salt bridge
Zn
r KCl i
ZnS04 V_J
Cu
C at ha de (Reduction)
CuS04
Zn(s) + 2ff—- Zir1 Cu  + 2e—► Cu(s)
Zn(s) | ZnS04(aq)|| CuS04(aqJ | Cu(s)
Úkol č. 7.5 (Daniellův článek)
Jak se změní hodnota elektromotorického napětí, bude-li koncentrace meďnatých iontů 0.25 M a zinečnatých iontů 0.45 M? [^Cu2+/Cu= 0.322 V; £Zn2+/Zn= -0.770 V; £;dl=1.09 V]
Úkol č. 7.6
Jaké je elektromotorické napětí (EMN; Ecen) článku, tvořeného vodíkovou elektrodou, jejíž standardní redukční potenciál je roven 0 V (E^-,R^) a elektrodou 1. druhu, konkrétně stříbrným
plíškem, který je ponořen do roztoku stříbrných kationtů o koncentraci 0.1 M. Standardní redukční potenciál této elektrody je při teplotě 25 °C roven 0.799 V (£^g+/Ag))- Dále vypočtěte
rovnovážnou konstantu K. Pomůcka: schéma článku Pt (s)\ H2 (g) | H+ (aq) \\ Ag+ (aq) \ Ag (s). [ECÚX= 0.740 V; ArG= -71.399 kJ mok1; K= 3.225" 1012]
Úkol č. 7.7
Pro (hypotetický) článek Fe(s)|FeCl3(aq)||HCl(aq)|02(g)|Pt je standardní elektrodový potenciál levého poločlánků -0.037 V a 1.229 V pravého poločlánků při teplotě 25°C. Napište reakce (pišme jako  redukce)  pro jednotlivé poločlánky,  dále  celkovou  reakci, vypočtěte
elektromotorické napětí článku Eféh rovnovážnou konstantu K. ArGe= -366.45 kJ mol"1; K= 1.595" 1064]
ÍK
ceir
1.266 V:
Stránka 2 z 3
PS2017 Přírodovědecká fakulta MU - Ústav chemie
Seminární cvičení č. 7  C4040 Pokročilá fyzikální chemie - seminář
Úkol č. 7.8 (Nernst-Petersova rovnice)
Jaké množství železitých iontů je třeba přidat do roztoku chloridu železnatého o koncentraci 0,02 mol dm"3, aby potenciál indikační (měrné) elektrody dosáhl hodnoty 0.890 V? 0.771 V, aktivitní koeficienty považujte za jednotkové. [ [Fe3+] = 2.05 mol dm 3]
Domácí úkol č. 7.9
Pro reakci Aľ" * 3c     -> AI   jc      = -1.66 V.
Pro reakci Sn + 2c -► Sn: jc     = +0.15 V.
Pro čIanek AI AI1 (aq)| Sn  (aq). Sn1 (aq) Pt jc rovnovážná konstanta článkové reakce
Pro výpočet běžná kalkulačka nestačí... Domácí úkol č. 7.10
Standardní potenciál Hg22+/Hg je 0.79 V. Jaký potenciál vůči vodíkové elektrodě bude mít platinový drátek ponořený do roztoku? Koncentrace Hg22+je 0.004 mol dm"3. Koncentrace Hg je 0.07 mol dm"3.
Stránka 3 z 3