«Розв’язання задач за основними газовими законами та рівнянням Менделєєва-Клайперона»

Скачати 289.25 Kb.

Назва	«Розв’язання задач за основними газовими законами та рівнянням Менделєєва-Клайперона»
Сторінка	5/7
Дата	20.03.2013
Розмір	289.25 Kb.
Тип	Закон

bibl.com.ua > Фізика > Закон

1 2 3 4 5 6 7

Практична робота № 5

Тема: Закони Фарадея. Електродні потенціали та Е.Р.С. гальванічних елементів.

Мета: Навчитися вирішувати задачі використовуючи закони Фарадея та рівняння Нернста.
Методичні вказівки.
Електролізом називається електронний хімічний процес, який спостерігається при проходженні постійного електричного струму через електроліти. При електролізі на електродах безперервно протікають окислювально-відновні процеси: на катоді – процес відновлення, на аноді – окислення. Продукти цих реакцій відкладаються на електродах, або вступають у повторні реакції (взаємодіють між собою з молекулами речовини електроліта), або накопичуються в розчині електролітів. Протікання первинних анодних і катодних процесів підпорядковуються законом, встановленим англійським вченим М.Фарадеєм (1834):

Маса речовини m, виділена на електроді електричним струмом, прямо пропорційна кількості електрики Q, яка пройшла через електроліт:

m = K  Q

Q = I  

де: І – сила струму, А

 - час пропускання струму, сек

К – електрохімічний еквівалент, який дорівнює кількості речовини (кг), виділеного при проходженні 1 кулона (Кл), або 1 ампер  секунди (1 А  с) електрики.
m = K  І  

Вага різних речовин, виділенні однією і тією ж кількістю електрики, прямо пропорційна їх хімічним еквівалентам (Е):

Для виділення 1 кг речовини, потрібно пропустити через електроліт одну й ту ж кількість електрики, її позначають буквою F і називають числом Фарадея.

F = 9,65  10⁴ Кл

Електрохімічний еквівалент визначають по формулі:

К = (

)  (

) =

Гальванічний елемент є хімічне джерело постійного струму, його схема:
електрод  р – р  р – р   електрод 

С₁ С₂
Різниця потенціалів між електродом і розчином називається електродним потенціалом, а між двома різними розчинами – дифузійним потенціалом Е.Р.С. визначається різницею між електродним потенціалом.

Потенціал електрода в розчині солі того ж металу з активністю іонів від Ме⁺ⁿ, обчислюється по формулі:

для 25 ^оС Е_Ме/Меⁿ⁺ = E^o_Me/Меⁿ⁺ + (0,095 / n_e)  lg a _Meⁿ⁺

при 25 ^оС Е = Е^_о - Е^_о = (0,059 / n_e) lg (a₁ / a₂)

при 18 ^оС Е = Е^_о + Е^_о = (0,058 / n_e) lg (a₁ / a₂)
де, Е^_о і Е^_о – нормальні потенціали електродів (знаходяться по таблиці ряду напруг);

a₁ і a₂ – активності іонів у розчинах, якщо n_e1 = n_e2 = n_e.

При розрахунках ЕДС від більшого потенціалу розраховують менший, тобто у всіх випадках Е  0.

Приклад №1: Струм, проходячи через розчин кислоти виділяє за 6 хвилин 120 см³ водню виміряних при 17 ^оС під тиском 98910 Па. Розрахувати силу струму.

Д

ано: СІ Рішення

= 6 хв. 360 сек 1. Для розрахунку І використовують формулу:

V = 120 см³ 120  10^-6 м³ m = (

)  I 

Т = 17 ⁰С 290 К 2. Для того, щоб визначити m використовуємо

Р = 98910 Па рівняння Менделєєва – Клайперона:

PV = nRT; n = m / M

І - ? m = МРV / RT

m = 2,016  98910  0,12  10^-3 / (8,314  290) = 9,924  10^-3 г. 3. Визначаємо хімічний еквівалент:
Э =

; Э = 2,016 / 2 = 1,008

І = mF / (Э

);

І = 9,924  10^-3 9,65  10⁴ / (1,008  360) = 2,64 А

Відповідь: Сила струму І = 2,66 А.
Приклад № 2: Розрахувати потенціал мідного електрода в розчині, де знаходиться 0,16 г CuSO₄ в 200 см³ води при 25 ^оС.

Д

ано: Рішення

m (CuSO₄) =0,16 г 1. Для визначення електродного потенціалу використовують

V(CuSO₄) = 200 см³ рівняння Нернста:

Т = 25 ^оС Е = Е_о + (0,059 / n) lgC

2. Розраховуємо молярну концентрацію:

Е_Сu - ? С(CuSO₄) = m (CuSO₄)  1000 / (V(CuSO₄)  М(CuSO₄)

С(CuSO₄) = 0,16  1000 / (200  159,6) = 0,005 моль

n – напруга струму міді в розчині CuSO₄:

CuSO₄  Cu⁺² + SO₄^2-; n = 2

Е_о – нормальний електродний потенціал міді з таблиці:

Е_о = + 0,34 В

Е = 0,34 + 0,05 / 2  lg 0,005 = 0,265 В

Відповідь: Потенціал мідного електрода дорівнює 0,265 В.

1 2 3 4 5 6 7

Схожі:

Урок №60 Тема. Розв'язування задач Мета: сформувати уявлення в учнів про схему розв'язання текстових задач складанням квадратного рівняння; сформувати вміння застосовувати...	Розділ РОЗВ’ЯЗАННЯ СИСТЕМ ЛІНІЙНИХ АЛГЕБРАЇЧНИХ РІВНЯНЬ У цьому розділі розглянемо основні чисельні методи розв’язання задач лінійної алгебри. Наведемо математичне описання, блок-схеми...
Урок №46 Тема. Розв'язування задач Як і на попередньому уроці, для економії часу учні коментують розв'язання домашніх задач за готовими рисунками, виконаними на дошці...	УРОК №46 Тема. Задачі на побудову Мета: учні повинні засвоїти загальний... Мета: учні повинні засвоїти загальний план розв'язання задач на побудову, навчитися виконувати дії з цим планом і вміти для побудови...
Урок №80 Тема. Розв'язування задач за допомогою систем лінійних рівнянь Мета: відпрацювати навички застосування схеми розв'язання текстових задач на складання системи лінійних рівнянь із двома змінними...	УРОК 132. РОЗВ'ЯЗАННЯ ЗАДАЧ І ВПРАВ НА ВСІ ДІЇ З НАТУРАЛЬНИМИ ЧИСЛАМИ Мета Мета. Узагальнити та систематизувати знання учнів з теми «Натуральні числа». Повторити розв'язування основних типів задач
Урок №45 (геометрія, 7 кл) Тема. Задачі на побудову Мета: засвоїти особливості розв’язування задач на побудову, зміст понять «елементарна побудова» та алгоритми розв’язання основних...	Тема: Розв’язування задач за допомогою рівнянь Мета: Розширити знання учнів про практичне застосування рівнянь, зокрема до розв’язання задач. Вдосконалити навики встановлення залежностей...
ЩОДО РОЗВ Тому важливо виокремити методичні особливості розв’язання різних типів задач щодо формування і використання активів первинних суб’єктів...	Урок №1 Тема уроку: Математичне моделювання Мета уроку: сформувати знання учнів про математичне моделювання, про побудову математичних моделей до прикладних задач, про етапи...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання

«Розв’язання задач за основними газовими законами та рівнянням Менделєєва-Клайперона»

Практична робота № 5

Для виділення 1 кг речовини, потрібно пропустити через електроліт одну й ту ж кількість електрики, її позначають буквою F і називають числом Фарадея.

F = 9,65  104 Кл

Схожі:

F = 9,65  10⁴ Кл