Обчисліть відносний вихід утворення водню у реакції 80 г кальцію з достатньою кількістю нітратної кислоти, якщо в результаті реакції утворюється 3,5 г водню.
1) n Zn = x моль, n Cu = 2.2*х моль, тогда 65*х+64*2.2*х = 1.03, откуда х = 0.005 моль;
n AgNO3 = (120*0.034)/170 = 0.024 моль;
a) Zn + 2AgNO3 = Zn(NO3)2 + 2Ag и b) Cu + 2Ag(NO3) = Cu(NO3)2 + 2Ag;
как более активный металл сначала с AgNO3 прор-т Zn, при этом израсх-я 0.005*2 = 0.01 моль AgNO3, а масса пластинки составит 1.03-65*0.005+108*0.005*2 = 1.785 г;
n AgNO3 = (120*0.034)/170 = 0.024 моль;
a) Zn + 2AgNO3 = Zn(NO3)2 + 2Ag и b) Cu + 2Ag(NO3) = Cu(NO3)2 + 2Ag;
как более активный металл сначала с AgNO3 прор-т Zn, при этом израсх-я 0.005*2 = 0.01 моль AgNO3, а масса пластинки составит 1.03-65*0.005+108*0.005*2 = 1.785 г;
с 0.024-0.01 = 0.014 моль AgNO3 прор-т 0.014/2 = 0.007 моль Cu, значит конечная масса пластинки = 1.785-64*0.007+108*0.014 = 2.849 г;
2) n H = 2*n H2O = 2*(1.755/18) = 0.195 моль (m = 0.195 г), n C = n CO2 = 4.62/44 = 0.105 моль (m = 1.26 г), n N2 = 0.504/22.4 = 0.0225 моль (m = 0.63 г);
сумм. масса H+C+N = 0.195+1.26+0.63 = 2.085 г, т.о. на O прих-я 3.045-2.085 = 0.96 г (n = 0.06 моль);
простейшая ф-ла трипептида - C(0.105/0.045)H(0.195/0.045)N(0.045/0.045)O(0.06/0.045) или C2.333H4.333NO1.333;
с учетом условия и того, что число атомов не м.б. дробным, пол-м истинную ф-лу трипептида - C7H13N3O4 (Mr = 203).
Для полуэлемента Zn/Zn²⁺(10⁻² моль / л ):
E₁= -0,76 + (0.059/2)*lg10⁻² = - 0,819 В
Для полуэлемента Zn/Zn²⁺(10⁻⁶ моль / л ):
E₂ = -0,76 + (0.059/2)*lg10⁻⁶ = - 0,937 В
Е₁>E₂, значит полуэлемент Zn/Zn²⁺(10⁻² моль / л ) является катодом
ЭДС = Е(К) - Е(А) = - 0,819 - (-0,937) = 0,118 В
Схема гальванического элемента :
А(-)Zn/Zn²⁺(10⁻⁶ моль / л ) II Zn/Zn²⁺(10⁻² моль/л)/Zn(+)K
анодный процесс: Zn - 2e = Zn²⁺ - окисление
катодный процесс: Zn²⁺ + 2e = Zn - восстановление