А (-) Fe | Fe(2+) || Ag(+) | Ag К (+) [Fe(2+)] = 0,1 моль/л [Ag(+)] = 0,01 моль/л По правилам в схеме гальванического элемента анод записывается слева, а катод – справа. Согласно приведенной схеме гальванического элемента серебряный электрод в данном гальваническом элементе является катодом, а железный – анодом. На аноде протекает процесс окисления, а на катоде – процесс восстановления. Анод (-) Fe – 2е = Fe(2+) | 1 – окисление Катод (+) Ag(+) + e = Ag | 2 – восстановление Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальваническом элементе реакцию. 2Ag(+) + Fe = 2Ag↓ + Fe(2+) Посчитаем электродные потенциалы электродов по уравнению Нернста при 25 градусах С Е (анода) = Е (Fe(2+)/Fe) = Ео (Fe(2+)/Fe) + (0,059/2)*lg[Fe(2+)] = − 0,441 + 0,0295*lg0,1 = − 0,441 − 0,0295*1 = − 0,4705 B Е (катода) = Е (Ag(+)/Ag) = Ео (Ag(+)/Ag) + (0,059/1)*lg[Ag(+)] = + 0,799 + 0,059*lg0,01= + 0,799 − 0,059*2 = + 0,681 B ЭДС гальванического элемента Е = Е (катода) – Е (анода) = + 0,681 − ( − 0,4705) = 1,1515 В
Дано: n(смеси)=0.1моль m(NaH₂PO₄):m(K₂HPO₄):m[(NH₄)₂HPO₄]=1:2:3 Найти: m(осадка)-? Решение: 1) Запишем уравнения реакций: CaCl₂+NaH₂PO4--->CaHPO₄↓+NaCl+HCl CaCl₂+K₂HPO₄--->CaHPO₄↓+2KCl CaCl₂+(NH₄)₂HPO₄--->CaHPO₄↓+2NH₄Cl В результате реакций будет выпадать осадок CaHPO₄↓, его массу мы найдем по формуле: m(CaHPO₄)=n*M(CaHPO₄) ,где M(CaHPO₄)=136г/моль => m(CaHPO₄)=136*n . 2) Для расчетов на понадобятся молярные массы: M(NaH₂PO4)=120г/моль M(K₂HPO₄)174г/моль M[(NH₄)₂HPO₄]=132г/моль 3) Пусть химическое количество NaH₂PO4 - x моль , K₂HPO₄ - y моль , (NH₄)₂HPO₄ - z моль. [x+y+z=0.1] Теперь разберемся с массами: m(NaH₂PO4)=120*x m(K₂HPO₄)=174*y m[(NH₄)₂HPO₄]=132*z Нам известно их соотношение, т.е. если масса m(NaH₂PO4)=120*x , то m(K₂HPO₄)=240*x , m[(NH₄)₂HPO₄]=360*x Теперь можем прировнять: m(NaH₂PO4)=m(NaH₂PO4) => 120*x=120*x => 0=0 (поясняю,что значит 0=0 : вся загвостка этой задачи и состоит в этом ,чтобы вас запутать,дело в том ,что NaH₂PO₄ не провзаимодействует с CaCl₂, т.е. при расчете конечного химического количества CaHPO₄ химическое количество x"икса" не учитываем). m(K₂HPO₄)=2m(NaH₂PO4) => 174*y=240*x m[(NH₄)₂HPO₄]=3m(NaH₂PO4) => 132*z=360*x Составляем систему и решаем ее: x+y+z=0.1 174*y=240*x 132*z=360*x Решив систему получаем: x=0.0196 моль y=0.027 моль x=0.0534 моль 4) Находим массу осадка: n(CaHPO₄)=y+z=0.027+0.0534=0.0804моль m(CaHPO₄)=0.0804*136=10.9344г ответ: примерно 10.9г.
[Fe(2+)] = 0,1 моль/л
[Ag(+)] = 0,01 моль/л
По правилам в схеме гальванического элемента анод записывается слева, а катод – справа.
Согласно приведенной схеме гальванического элемента серебряный электрод в данном гальваническом элементе является катодом, а железный – анодом.
На аноде протекает процесс окисления, а на катоде – процесс восстановления.
Анод (-) Fe – 2е = Fe(2+) | 1 – окисление
Катод (+) Ag(+) + e = Ag | 2 – восстановление
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальваническом элементе реакцию.
2Ag(+) + Fe = 2Ag↓ + Fe(2+)
Посчитаем электродные потенциалы электродов по уравнению Нернста при 25 градусах С
Е (анода) = Е (Fe(2+)/Fe) = Ео (Fe(2+)/Fe) + (0,059/2)*lg[Fe(2+)] = − 0,441 + 0,0295*lg0,1 = − 0,441 − 0,0295*1 = − 0,4705 B
Е (катода) = Е (Ag(+)/Ag) = Ео (Ag(+)/Ag) + (0,059/1)*lg[Ag(+)] = + 0,799 + 0,059*lg0,01= + 0,799 − 0,059*2 = + 0,681 B
ЭДС гальванического элемента
Е = Е (катода) – Е (анода) = + 0,681 − ( − 0,4705) = 1,1515 В
n(смеси)=0.1моль
m(NaH₂PO₄):m(K₂HPO₄):m[(NH₄)₂HPO₄]=1:2:3
Найти:
m(осадка)-?
Решение:
1) Запишем уравнения реакций:
CaCl₂+NaH₂PO4--->CaHPO₄↓+NaCl+HCl
CaCl₂+K₂HPO₄--->CaHPO₄↓+2KCl
CaCl₂+(NH₄)₂HPO₄--->CaHPO₄↓+2NH₄Cl
В результате реакций будет выпадать осадок CaHPO₄↓, его массу мы найдем по формуле: m(CaHPO₄)=n*M(CaHPO₄) ,где M(CaHPO₄)=136г/моль => m(CaHPO₄)=136*n .
2) Для расчетов на понадобятся молярные массы:
M(NaH₂PO4)=120г/моль
M(K₂HPO₄)174г/моль
M[(NH₄)₂HPO₄]=132г/моль
3) Пусть химическое количество NaH₂PO4 - x моль , K₂HPO₄ - y моль , (NH₄)₂HPO₄ - z моль.
[x+y+z=0.1]
Теперь разберемся с массами:
m(NaH₂PO4)=120*x
m(K₂HPO₄)=174*y
m[(NH₄)₂HPO₄]=132*z
Нам известно их соотношение, т.е. если масса m(NaH₂PO4)=120*x , то m(K₂HPO₄)=240*x , m[(NH₄)₂HPO₄]=360*x
Теперь можем прировнять:
m(NaH₂PO4)=m(NaH₂PO4) => 120*x=120*x => 0=0
(поясняю,что значит 0=0 : вся загвостка этой задачи и состоит в этом ,чтобы вас запутать,дело в том ,что NaH₂PO₄ не провзаимодействует с CaCl₂, т.е. при расчете конечного химического количества CaHPO₄ химическое количество x"икса" не учитываем).
m(K₂HPO₄)=2m(NaH₂PO4) => 174*y=240*x
m[(NH₄)₂HPO₄]=3m(NaH₂PO4) => 132*z=360*x
Составляем систему и решаем ее:
x+y+z=0.1
174*y=240*x
132*z=360*x
Решив систему получаем:
x=0.0196 моль
y=0.027 моль
x=0.0534 моль
4) Находим массу осадка:
n(CaHPO₄)=y+z=0.027+0.0534=0.0804моль
m(CaHPO₄)=0.0804*136=10.9344г
ответ: примерно 10.9г.