Elektrochemia - zadania

[Cytrulina]

Hej, mam kilka zadań z elektrochemii w których potrzebuję pomocy. Jak coś uda mi się rozwiązać to oczywiście też tutaj zamieszczę swoje rozwiązania.

1. Dokończyć reakcję: FeCl3 + SnCl2 Zbudować ogniwo, w którym zachodzi ta reakcja. Podać nazwy i znaki elektrod oraz reakcje elektrodowe w stanie rozwartym i w czasie pracy ogniwa. Obliczyć SEM ogniwa przy założeniu, że aktywności reagentów wynoszą: a = 1.

2. Dokończyć reakcję: Cu + AgNO3 ? Zbudować ogniwo, w którym ta reakcja jest źródłem energii elektrycznej. Podać reakcje w stanie rozwartym i w stanie pracy.

3. Stężenie kwasu octowego i octanu sodowego wynosi odpowiednio 1 M i 0,6 M. Do 500 cm^3 takiego roztworu dodano 50 cm^3 8% roztworu NaOH o gęstości 1,0 kg/dm^3. Obliczyć pH roztworu po zmieszaniu. Stała dysocjacji kwasu octowego wynosi 1,75*10^-5 mol/dm^3.

4. Do roztworu o objętości wynoszącej 1 dm^3 i zawierającego 0,1 M wodorotlenku amonowego i 1 M chlorku amonowego dodano 4 g czystego NaOH. Obliczyć pH otrzymanego roztworu wiedząc, że stała dysocjacji NH4OH wynosi 1,75*10^-5 mol/dm^3.

5. Nikiel koroduje w 1M HCl z szybkością wynoszącą: ikor = 0,015 mA/cm^2. Gęstość niklu wynosi d = 8,9 g/cm^3. Obliczyć jego szybkość korozji w jednostkach: Vc [g/m^2 doba] i Vp [mm/rok].

6. Miedź rozpuszcza się w natlenionym roztworze 1M kwasu solnego z szybkością wynoszącą: ikor = 0,01 mA/cm^2. Gęstość miedzi wynosi d = 8,96 g/cm^3. Obliczyć jej szybkość korozji w jednostkach: Vc [g/m^2] i Vp [mm/rok].

7. Omówić rodzaje elektrod oraz wyjaśnić pojęcie prądu wymiany elektrody dowolnego typu.

8. Ogniwa galwaniczne, budowa, reakcje elektrodowe przykładowego ogniwa. Wyjaśnić zjawisko polaryzacji elektrod ogniwa.

9. Wyjaśnić pojęcie elektrody mieszanej.

10. Przez roztwór kwasu solnego przepuszczono prąd stały, przy czym w szeregowo połączonym kulometrze miedziowym wydzieliło się 1,3428g Cu (kulometr należy potraktować jako drugi elektrolizer). Jaką objętość zajmie wodór, wydzielony na katodzie w temp. 50 stopni C i pod ciśnieniem 1000 hPa.

11. Dokończyć reakcje, które zachodzą:
a) Ag + HNO3
b) Ag + Sn(NO3)2
c) AgNO3 + Sn(NO3)2
d) Sn(NO3)4 + H2
e) AgNO3 + Fe
Wskazać utleniacz.

Za każdą pomoc będę wdzięczna

[Adax82]

adrenalina90,
Ano ciekawe zadania przedstawiasz.
Nie wygląda na to, że potrzebujesz pomocy w ich rozwiązaniu tylko potrzebujesz po prostu ich rozwiązań.
Proponuję: napiszesz swoje rozwiązanie do każdego zadania i wtedy to zweryfikujemy.

[Cytrulina]

Oto co na razie udało mi się wydumać

Zad. 11

a) Ag + 2HNO3(stęż.) AgNO3 + NO2 + H2O
Ag^0 - 1 e Ag^+1 utlenianie
2N^+5 + 2 e 2N^+4 redukcja

3Ag + 4HNO3 (rozc.) 3AgNO3 + NO + H2O
3Ag^0 - 3 e 3 Ag^+1 utlenianie
4N^+5 + 12 e 4N^+2 redukcja

b) 2Ag + Sn(NO3)2 2AgNO3 + Sn (reakcja ta zachodzi ponieważ Ag jest bardziej reaktywny niż Sn)
2Ag^0 - 2 e 2Ag^+1 utlenianie
Sn^+2 + 2 e Sn^0 redukcja

c) 2AgNO3 + Sn(NO3)2 Sn(NO3)4 + 2Ag
2Ag^+1 + 2 e 2Ag^0 redukcja
Sn^+2 - 2 e Sn^+4 utlenianie

d) Sn(NO3)4 + 2H2 Sn + 4HNO3
Sn^+4 + 4 e Sn^0 redukcja
2H2^0 - 4 e 4H^+1 utlenianie

e) 2AgNO3 + Fe Fe(NO3)2 + 2Ag
2Ag^+1 + 2 e 2Ag^0 redukcja
Fe^0 - 2 e Fe^+2 utlenianie

Zad. 10
Tutaj to się zupełnie pogubiłam
HCl
mCu = 1,3428g
T = 50 stopni C = 50 + 273,15 = 323,15K
p = 1000 hPa

Równanie Clapeyrona:
pV = RT
V = RT/p
V = 8,314 J/(mol*K)*323,15K/1000 hPa = 100000 Pa (N/m^2)
V = 0,027 m^2

I prawo Faradaya:
m = k*Q
k = E/F
E = A/n
n = pV/RT
n = 100000Pa*0,027/8,314 J/(mol*K)*323,15K
n = 2700/2686,6691 = 1,005 mol
E = 1,3428g/1,005 mol = 1,34
k = 1,34/96500 = 1,39*10^-5
m = k*Q
1,3428g = 1,39*10^-5 x Q
Q = 1,3428/1,39*10^-5
Q = 96604,32 A

Zad. 6
ikor = 0,01 mA/cm^2 = 0,00001 A/cm^2
d = 8,96 g/cm^3
t = doba = 24 godziny
Cm = 1M 1M zawiera 1 mol substancji rozpuszczonej w 1 dm^3
d = m/V
1 dm^3 = 1000 cm^3
m = d*V = 8,96 g/cm^3 * 1000 cm^3 = 8960g
ikor = I/S
Założyłam, że I wynosi 1 A, więc
S = I/ikor = 1A/0,00001 A/cm^2 = 100000 cm^2 = 10 m^2
Vc = delta m/S*t = 8960g/10 m^2 * 24 = 37,33 g/cm^2 * doba
Vp = Vc/1000*d = 37,33/1000*8,96 = 0,00417 mm/rok

Zad. 7
Nikiel
Cm HCl = 1M znów 1M zawiera 1 mol substancji rozpuszczonej w 1 dm^3
ikor = 0,015 mA/cm^2
d = 8,9 g/cm^3
d = m/V
m = d*V = 8,9 g/cm^3 * 1000 cm^3 = 8900g
założyłam znów, że I = 1 A
0,015 mA = 0,00015 A
ikor = I/S
S = I/ikor = 1A/0,00015A/cm^2 = 6666,67 cm^2 = 0,67 m^2
Vc = delta m/S*t = 8900g/0,67m^2 * 24 = 553,5 g/cm^2 * doba
Vp = Vc/1000*d = 553,5/1000*8,9 = 0,062 mm/rok

Mógłby ktoś na to zerknąć?