PS2018 Přírodovědecká fakulta MU - Ústav chemie
Seminární cvičení     C4040 Pokročilá fyzikální chemie -č. IV seminář
OPAKOVÁNÍ
Důležité konstanty: R = 8.31447 J Kŕ1 mol"1; F = 96485.33 C mol"1,1 J = C V
Úkol č. 1
Elektrochemický článek je při teplotě 25 °C tvořen dvěma poločlánky, tj. stříbrnou elektrodou (-B^g+/Ag= +o«799 V), ponořenou do roztoku dusičnanu stříbrného a měděnou elektrodou CE^U2+/Cu= +0.34 V), která je ponořena do roztoku síranu meďnatého.
Úkol č. 1.01
Zapište schéma článku za předpokladu jednotkových aktivit obou iontů. Úkol č. 1.02
Chemickými rovnicemi zapište děje obou poločlánků a celkovou reakci. Určete, která elektroda je anodou/katodou a jaké děje na nich probíhají. Kolikátého druhu obě elektrody j sou?
Úkol č. 1.03
Vyjádřete nejprve obecně Nernstovy rovnice pro každý poločlánek (elektrodu).
Stránka 1 z 3
PS2oi8 Seminární cvičení č. IV
Přírodovědecká fakulta MU — Ústav chemie C4040 Pokročilá fyzikální chemie -seminář
Úkol č. 1.04
Jaké rovnovážné napětí bude mít celý článek, jsou-li obě elektrody ponořeny do roztoků o jednotkových aktivitách iontů [Ece\\ = £^n = 0.459 V]
Úkol č. 1.05
Jaké rovnovážné napětí bude mít celý článek, jsou-li obě elektrody ponořeny do roztoků o koncentracích 1.0 mol dm 3? Předpokládejte ideální chování, tj. aktivitní koeficienty považujte za jednotkové. Vyjádřete Nernstovy rovnice. [£ceii= 0.459 V]
Úkol č. 1.06
Jaké rovnovážné napětí bude mít celý článek, jsou-li obě elektrody ponořeny do roztoků, které vznikly navážením 169.873 g dusičnanu stříbrného (M = 169.873 g mol-1) a 159.609 g síranu meďnatého (M = 159.609 g moH) a následným rozpuštěním v 1 dm3 vody. Hmotnost roztoku dusičnanu činí 1166.873 g a hmotnost roztoku síranu činí 1156.609 g. Předpokládejte ideální chování. [£cell= 0.459 V]
Úkol č. 1.07
Jaký bude potenciál článku s využitím úkolu 1.06, bude-li se soustava chovat reálně a bude-li roztok síranu desetkrát zředěný? Nápověda: Využijeme iontové síly a středního aktivitního koeficientu. [EceQ= 0.496 V]
Úkol č. 1.08
S využitím úkolu 1.07 vypočtěte reakční Gibbsovu energii ArG a rovnovážnou konstantu K. [ArG= -95.713 kj moH, ArGe=-88.574 kj mol-1, Q = 0.056, K= s^g-io^]
Úkol č. 2
Kolik gramů mědi (M = 63.5 g mol-1) se z roztoku síranu meďnatého vyloučilo při elektrolýze, procházel-li soustavou proud o velikosti 1.6 A po dobu 2 h a 38 min? \m - 5.0 g mědi]
Úkol č. 3
Vypočítejte, při jaké molalitě sloučeniny v roztoku je iontová síla rovna 1, jedná-li se o
roztok
Stránka 2 z 3
PS2oi8 Seminární cvičení č. IV
Přírodovědecká fakulta MU — Ústav chemie C4040 Pokročilá fyzikální chemie -seminář
(i) chloridu draselného. [1.0 mol kg-1]
(ii) fluoridu meďnatého. [0.3 mol kg-1]
(iii) hexakyanoželezitanu draselného. [0.16 mol kg-1]
Úkol č. 4
Určete střední aktivitní koeficient iontů v roztoku chloridu meďnatého o koncentraci 0.005 mol dm-3. [y± = 0.750]
Toluen je rozpuštěn v benzenu. Vypočítejte tlak par benzenu v tomto roztoku při teplotě varu čistého benzenu, je-li molární zlomek benzenu 0.30 a aktivitní koeficient benzenu je 0.93. [28.270 kPa]
Reaktanty i produkty v reakci A+B^C + 2D jsou plyny. Jestliže při teplotě 25 °C a celkovém tlaku 100 kPa smícháme 2 mol A, 1 mol B a 3 mol D, bude rovnovážná směs obsahovat 0.79 mol C. Vypočítejte
(i) molární zlomky všech látek v rovnováze. [A: 0.1782; B: 0.0309; C: 0.1163; D: 0.6745]
(ii) rovnovážnou konstantu. [9.609]
(iii) standardní reakční Gibbsovu energii. [-5.6 kj mol-1]
Úkol č. 5
Úkol č. 6
Stránka 3 z 3