Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

Uzupełnij poniższe zdania.

RjqtWsNqTACuu

Nernsta, potencjału, równowagowy, nierównowagowy, standardowe, molowych, utlenionej i zredukowanej, utlenionej, procentowych

Równanie .................................................... umożliwia obliczenie .................................................... półogniwa w warunkach innych niż ..................................................... Opisuje ono .................................................... potencjał elektrody względem jej potencjału standardowego oraz stężeń .................................................... substancji biorących udział w procesie elektrodowym (formy ....................................................).

Ćwiczenie 2

Wskaż ogólną postać równania Nernsta.

R137QeJ6Xs6OF

$"["Utl"]" + n e^{-} ⇄_{utlenianie}^{redukcja} "["Red"]"$
$E = E ° + \frac{R T}{n F} \ln (\frac{"["Utl"]"}{"["Red"]"})$
$E = E ° - \frac{R T}{n F} \ln (\frac{"["Utl"]"}{"["Red"]"})$
$E ° = \frac{2, 303 R T}{n F} \ln (\frac{"["Utl"]"}{"["Red"]"})$

Ćwiczenie 3

Uzupełnij poniższe równania Nernsta dla temperatury $298 K$ .

RIU3LuEl8a0kb

Ćwiczenie 4

Oblicz potencjał półogniwa srebrowego $Ag | {Ag}^{+}$ w temperaturze $350 K$ , jeżeli stężenie jonów ${Ag}^{+}$ w roztworze wynosi $0, 006 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ . Zapisz równanie reakcji elektrodowej.

E °_{{Ag}^{+} | Ag} = 0,80 V

RmovnRiwNY6MB

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R1TqpTXpb3YWM

Równanie reakcji elektrodowej:

{Ag}^{+} + e^{-} ⇄ Ag

Przykład poprawnej odpowiedzi:

E_{{Ag}^{+} / Ag} = E °_{{Ag}^{+} / Ag} + \frac{RT}{F} \ln [{Ag}^{+}]

<equation $E_{{Ag}^{+} / Ag} = 0,80 + \frac{8,314 \cdot 350}{1 \cdot 96500} \ln 0,006 = 0,65 V$

Potencjał półogniwa srebrowego w tych warunkach wynosi $0,65 V$ .

Ćwiczenie 5

Półogniwo wodorowe zostało zanurzone w pewnym roztworze, a następnie zmierzono potencjał półogniwa. Potencjał półogniwa wodorowego w tych warunkach wyniósł $- 0,22 V$ . Oblicz pH tego roztworu. Wynik podaj z dokładnością do części dziesiętnych.

RmovnRiwNY6MB

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

RM95nVfvrayZ4

E_{H_{3} O^{+} / H_{2}} = 0,059 \log [H_{3} O^{+}]

E_{H_{3} O^{+} / H_{2}} = - 0,059 pH

pH = - \frac{E_{H_{3} O^{+} / H_{2}}}{0,059}

pH = - \frac{- 0,22}{0,059} = 3,7

pH tego roztworu wynosi $3,7$ .

Ćwiczenie 6

Oblicz potencjał półogniwa kalomelowego w temperaturze $300 K$ , jeżeli stężenie jonów chlorkowych ${Cl}^{-}$ wynosi $0, 03 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ . Zapisz równanie reakcji elektrodowej.

E °_{{Hg}_{2} {Cl}_{2} / Hg} = 0,24 V

RmovnRiwNY6MB

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Rpx6W3pJl4KjO

Elektroda kalomelowa to półogniwo $II$ rodzaju odwracalne względem anionu.

Reakcję zachodzącą na elektrodzie kalomelowej przedstawia równanie:

{Hg}_{2} {Cl}_{2} + 2 e^{-} ⇄ 2 Hg + 2 {Cl}^{-}

Przykład poprawnego rozwiązania:

E_{{Hg}_{2} {Cl}_{2} / Hg} = E °_{{Hg}_{2} {Cl}_{2} / Hg} - \frac{R T}{F} \ln [{Cl}^{-}]

E_{{Hg}_{2} {Cl}_{2} / Hg} = 0,24 - \frac{8,314 \cdot 300}{96 500} \ln 0,03

E_{{Hg}_{2} {Cl}_{2} / Hg} = 0,33 V

Potencjał półogniwa kalomelowego w tych warunkach wynosi $0,33 V$ .

Ćwiczenie 7

Półogniwo antymonowe składa się z drucika z antymonu $Sb$ pokrytego tlenkiem antymonu ${Sb}_{2} O_{3}$ , zanurzonego w roztworze zawierającym jony $H_{3} O^{+}$ . Potencjał tego półogniwa zależy od stężenia jonów oksoniowych. Oblicz potencjał półogniwa antymonowego w temperaturze $298 K$ , jeżeli stężenie jonów $H_{3} O^{+}$ wynosi $0,01 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ . Zapisz równanie reakcji elektrodowej.

E °_{{Sb}_{2} O_{3} / Sb} = 0,15 V

RmovnRiwNY6MB

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

RKKk5zhmvpfTA

Równanie Nernsta można uprościć, korzystając z podanej zależności logarytmów:

\ln x^{r} = r \cdot \ln x

Reakcję zachodzącą na elektrodzie antymonowej przedstawia równanie:

{Sb}_{2} O_{3} + 6 H_{3} O^{+} + 6 e^{-} ⇄ 2 Sb + 9 H_{2} O

Przykładowe rozwiązanie:

E_{{Sb}_{2} O_{3} / Sb} = E °_{{Sb}_{2} O_{3} / Sb} + \frac{2,303 R T}{F} \log [H_{3} O^{+}]

E_{{Sb}_{2} O_{3} / Sb} = 0,15 + \frac{2,303 \cdot 8,314 \cdot 298}{96 500} \log 0,01

E_{{Sb}_{2} O_{3} / Sb} = 0,03 V

Potencjał półogniwa antymonowego w tych warunkach wynosi $0,03 V$ .

Ćwiczenie 8

Oblicz potencjał półogniwa składającego się z blaszki platynowej zanurzonej w roztworze elektrolitu zawierającym jony ${Mn}^{2 +}$ o stężeniu $0,005 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ , jony ${MnO}_{4}^{-}$ o stężeniu $0,01 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ oraz jony $H_{3} O^{+}$ o stężeniu $0,001 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ . Temperatura wynosi $298 K$ . Zapisz równanie reakcji elektrodowej.

RmovnRiwNY6MB

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

RiIt1TYZjew4b

W równaniu Nernsta należy uwzględnić jony $H_{3} O^{+}$ . Zwróć uwagę na stechiometrię w równaniu reakcji elektrodowej.

Reakcję zachodzącą na elektrodzie przedstawia równanie:

{MnO}_{4}^{-} + 8 H_{3} O^{+} + 5 e^{-} ⇄ {Mn}^{2 +} + 12 H_{2} O

Przykładowe rozwiazanie:

E_{{MnO}_{4}^{-} / {Mn}^{2 +}} = E °_{{MnO}_{4}^{-} / {Mn}^{2 +}} + \frac{R T}{5 F} \ln \frac{[{MnO}_{4}^{-}] {[H_{3} O^{+}]}^{8}}{[{Mn}^{2 +}]}

E_{{MnO}_{4}^{-} / {Mn}^{2 +}} = 1,51 + \frac{8,314 \cdot 298}{5 \cdot 96 500} \ln \frac{0,01 \cdot 0, 001^{8}}{0,005}

E_{{MnO}_{4}^{-} / {Mn}^{2 +}} = 1,23 V

Potencjał tego półogniwa w tych warunkach wynosi $1,23 V$ .

Film samouczek

Dla nauczyciela