E (Al³⁺/ Al) = E⁰ (Al³⁺/ Al) + (RT/nF) ln[Al³⁺] = E⁰ (Al³⁺/ Al) = -1.700 В. (Второе слагаемое обнулилось, потому что ln (1) = 0, концентрация равна 1 М по условию задачи). То же самое с потенциалом хрома: E (Cr³⁺/ Cr) = E⁰ (Cr³⁺/ Cr) = -0.74 В. Электрод с меньшим значением E называется анодом, на нем происходит окисление. Меньшее значение у алюминия: -1,700 В. Соответственно, алюминий - анод, хром - катод. Уравнение реакции: на аноде Al = Al³⁺ + 3e⁻, реакция окисления (анодный процесс). В схеме гальванического элемента анод принято записывать слева. на катоде Cr³⁺ + 3e⁻ = Cr, реакция восстановления (катодный процесс) Катод принято записывать справа. Суммарно: Al + Cr³⁺ = Al³⁺ + Cr
E (Al³⁺/ Al) = E⁰ (Al³⁺/ Al) + (RT/nF) ln[Al³⁺] = E⁰ (Al³⁺/ Al) = -1.700 В. (Второе слагаемое обнулилось, потому что ln (1) = 0, концентрация равна 1 М по условию задачи). То же самое с потенциалом хрома:
E (Cr³⁺/ Cr) = E⁰ (Cr³⁺/ Cr) = -0.74 В.
Электрод с меньшим значением E называется анодом, на нем происходит окисление. Меньшее значение у алюминия: -1,700 В.
Соответственно, алюминий - анод, хром - катод.
Уравнение реакции:
на аноде Al = Al³⁺ + 3e⁻, реакция окисления (анодный процесс). В схеме гальванического элемента анод принято записывать слева.
на катоде Cr³⁺ + 3e⁻ = Cr, реакция восстановления (катодный процесс) Катод принято записывать справа.
Суммарно: Al + Cr³⁺ = Al³⁺ + Cr
ЭДС = Eкатода - Eанода = -0,74 - (-1,700) = 0,96 В
Пусть масса СО2 = х г, Масса N2 = у г.
Массовые доли их равны.
х/(х+у) = у/(х+у)
х=у - первое уравнение.
n(CO2) = m(CO2)/M(CO2) = x/44
n(N2) = y/28
V(CO2) = n(CO2)*Vm = x/44 *22,4
V(N2) = y/28 *22,4
Общий объем этой смеси равен 4,032. Составляем второе уравнение:
x/44 *22,4 + y/28 *22,4 = 4,032
Получили систему:
х=у
x/44 *22,4 + y/28 *22,4 = 4,032
Решаем ее. Согласно первому уравнению вместо у можно просто ставить х.
x/44 *22,4 + х/28 *22,4 = 4,032
x/44 + х/28 = 4,032/22,4
x/44 + х/28 =0,18
28х + 44х = 0,18*44*28
72х = 221,76
х = 3,08
m(CO2) = 3,08 г, n(CO2) = 3,08/44 = 0,07 моль, V(CO2) = 0,07*22,4 = 1,568 л, фи(СО2) = 1,568/4,032 = 0,39
m(N2) = 3,08 г, n(N2) = 3,08/28 = 0,11 моль, V(N2) = 0,11*22,4 = 2,464 л, фи(N2) = 2,464/4,032 = 0,61.
(Проверка: V(CO2)+V(N2) = 1,568 + 2,464 = 4,032. Решение верное)
Вторая часть.
Возможные реакции СО2 с гидроксидом натрия:
CO2 + NaOH = NAHCO3
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
m(NaOH) = m(p-paNaOH)*W(NaOH) = 20*0,28 = 5,6 г
n(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 5,6/40 = 0,14 моль
V(CO2) = V(смеси)* фи(СО2) = 2*0,39 = 0,78 л
n(CO2) = V(CO2)/Vm = 0,78/22,4 = 0,035 моль.
n(NaOH):n(CO2) = 0,14:0,035 = 4:1 (поделили обе цифры соотношения на меньший член, т.е. на 0,035).
Имеем избыток гидроксида натрия. Значит будет проходить вторая реакция
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
Продукт реакции - карбонат натрия Na2CO3.
Объяснение: