PS2017 Přírodovědecká fakulta MU - Ústav chemie
Seminární cvičení č. 8  C4040 Pokročilá fyzikální chemie - seminář
FARADAYŮV ZÁKON, ELEKTRODOVÁ DYNAMIKA Úkol č. 8.1 (Faradayův zákon, Elektrolýza)
Jak dlouho procházel elektrolyzérem stálý elektrický proud 1.6 A, aby se na katodě vyloučily 2.0 g mědi (M= 63.55 g mol"1)? [/ = 3795.65 s = 1 h 3 min]
Úkol č. 8.2 (Faradayův zákon, Coulometrie)
Při cerimetrické coulometrické titraci dvojmocných iontů (Ce4+ anodicky generované) byl na kalibrovaném odporu 100 Q změřen rozdíl napětí 0.503 V. Z titrační potenciometrické křivky bylo zjištěno, že bodu ekvivalence bylo dosaženo za 286 vteřin a množství látky ve vzorku činila 832.6 ug. Jaká je molární hmotnost dané látky a jakou látku by se mohlo jednat? [M= 55.85 g mol"1]
Úkol č. 8.3 (Faradayův zákon)
Poniklování kovové destičky, která má povrch 100 cm2, trvalo při proudu 0.4 A čtyři hodiny. Vypočtěte tloušťku niklové vrstvy, která se na destičce vytvořila. (M = 58.7 g mok1, p = 8.908 g cm"3) [h = 19.68 um]
Úkol č. 8.4 (Elektrodová dynamika)
Typická výměnná proudová hustota pro vybíjení H+ na platině při teplotě 25 °C je 0.79 mA cm"2. Jaká je proudová hustota na elektrodě při přepětí a) 10 mV b) - 0.5 V. Předpokládejte koeficient přenosu náboje 0.5. [/' = 0.31 mA cnr2, 2T042 mA cnT2]
Úkol č. 8.5
Inertní elektroda je v kontaktu se dvěma kationty M3+ a M4+ ve vodném roztoku při 25 °C. Koeficient přenosu náboje příslušné jednoelektronové reakce přenosu náboje je a = 0.51. Pro proudovou hustotu +59.0 mA cm bylo naměřeno přepětí +108 mV. Kolik za daných podmínek činí podíl RTIvFl [25.69 mV]
Úkol č. 8.6
S využitím hodnot z úkolu 7.5 vypočtěte výměnnou proudovou hustotu jo. [/o = 7.64 mA cm"2] Úkol č. 8.7
Při jakém přepětí by činila proudová hustota z hodnot úkolů 7.5 a 7.6 činila 100 mA cm"2? Nápověda: Využijte vztahu po zanedbání katodické části B-V rovnice, [fj = 135 mV]
Úkol č. 8.8
Vypočtěte proudovou hustotu, která je zapotřebí k dosažení přepětí 0.2 V a) s využitím B-V rovnice a b) Tafelovy rovnice pro redukci protonů na vodík na niklu při teplotě 25 °C, je-li výměnná proudová hustota 6.3 uA cm"2 a koeficient přenosu náboje činí 0.58. [/ = 0.17 mA cnr2]
Stránka 1 z 2
PS2017 Přírodovědecká fakulta MU - Ústav chemie
Seminární cvičení č. 8  C4040 Pokročilá fyzikální chemie - seminář
Domácí úkol č. 8.9
Reakce 211 (aq) • 2e       > ll_(g) má na elektrodě Ni|IICI resp llglHCI
výměnnou proudovou hustotu
/    =6.3x10 ' A cm ? rcsp.y,,, «7.9x10 '' A cm
a koeneient přenosu náboje
a, =0.58 resp a^=0.50 (pro /' = 2vx K)
Probíha-li redukce H při přcpčti // = -0.2 V. je redukce na Ni r\chlejší ne/ redukce na Hg
(kolikrát ?)
Domácí úkol č. 8.10
Reakce 211 (aq) • 2e       > II (g) má na elektrodě Ni|IICI resp. Hg|HCl výměnnou proudovou hustotu
7o.ni =6-3x10 " A cm : rcsp.i ,A._   7.9 x 10 a A cm
a koeficient přenosu náboje
u.    0.58 resp. u u   0.50 (pro T - 29X K)
Probíha-h redukce H  při přepěli // = -0 2 V
a koeficient) přenosu náboje b\ b\l> pro Ni i Hg stejné.
b> la b\ redukce na Ni r>chlejší než redukce na Hg
(kolikrát?)
Stránka 2 z 2