Задачи для самостоятельного решения. Задачи 92−103.Рассчитайте при стандартной температуре потенциал электрода, у которого электронопроводящая фаза из металла М погружена в насыщенный

Задачи 92−103.Рассчитайте при стандартной температуре потенциал электрода, у которого электронопроводящая фаза из металла М погружена в насыщенный водный раствор его малорастворимого соединения МА_n с известным значением ПР.

№	М	МАn	ПР(МАn)	№	М	МАn	ПР(МАn)
	Ni	Ni(OH)2	1,6·10−16		Co	Co(OH)2	1,6·10−15
	Zn	Zn(OH)2	1,4·10−17		Pb	PbSO4	1,6·10−8
	Cu	CuCO3	2,5·10−10		Cd	Cd(CN)2	1,1·10−8
	Sn	Sn(OH)2	6,3·10−27		Cu	Cu(OH)2	8,3·10−20
	Fe	Fe(OH)3	6,3·10−38		Ag	Ag2SO4	1,6·10−5
	Pb	PbCl2	1,6·10−5		Cr	Cr(OH)3	6,3·10−31

Задачи 104−113.По приведенным данным (уравнениям полуреакций восстановления и значениям их стандартных потенциалов) напишите ионно-молекулярную форму уравнения токообразующей реакции. Рассчитайте для последней значение стандартное энергии Гиббса D_rG⁰₂₉₈ при стандартной температуре.

№	Полуреакции	φ0Оф/Вф, B
	MnO2 + 4H+ + 2ē D Mn2+ + 2H2O MnO4¯ + 4H+ + 3ē D MnO2 + 2H2O	+ 1,228 + 1,692
	ClO3¯ + 3H2O + 6ē D Cl¯ + 6OH¯ MnO42− + 4H2О + 4ē D Mn2+ + 8OН¯	+ 0,630 + 0,710
	NO2¯ + 5H2О + 6ē D NH3 + 7OН¯ [Al(OH)4]¯ + 3ē D Al + 4OH¯	+ 0,153 − 2,236
	MnO2 + 4H+ + 2ē D Mn2+ + 2H2O NO3¯ + 10H+ + 8ē D NH4+ + 3Н2О	+ 1,228 + 0,870
	Cl2 + 2ē → 2Cl¯ 2ClO3¯ + 12H+ + 10ē → Cl2 + 6Н2О	+ 1,359 + 1,471
	Cr2O72¯ + 14H+ + 6ē D 2Cr3+ + 7H2O H2O2 + 2H+ + 2ē D 2Н2О	+1,331 + 1,770
	2ClO¯ + 2H2O + 2ē D Cl2 + 4OH¯ BrO3¯ + 2Н2О + 4ē D BrO¯ + 4OH¯	+ 0,405 + 0,540
	2NO2¯ + 4H2O + 6ē D N2 + 8OH¯ MnO42¯ + 2H2O + 2ē D MnO2 + 4OH¯	+ 0,411 + 0,579
	NO3¯ + H2O + ē D NО2 + 2OH¯ PbO + H2O + 2ē D Pb↓ + 2OH¯	− 0,859 − 0,579
	S + 2Н+ + 2е D Н2S SO32- + 6Н+ + 6е D S + 3H2O	+ 0,140 + 0,450

Задачи 114−123.По приведенной ионно-молекулярной форме уравнения токообразующей реакции, протекающей в гальваническом элементе, напишите уравнения анодного и катодного процессов. Рассчитайте значение стандартной константы равновесия данной токообразующей реакции, если известны значения стандартных потенциалов φ⁰_Оф/Вф (1) и φ⁰_Оф/Вф (2) электродных процессов.

№	Токообразующая реакция	φ0Оф/Вф (1), B	φ0Оф/Вф (2), B
	10Со3+ + Br2 + 6H2O D 10Со2+ + 2BrO3¯ + 12H+	+ 1,950	+ 1,522
	Zn2+ + H2 + 2OH¯ D Zn + 2Н2О	− 0,760	− 0,831
	PbO2 + 2Cl¯+ 4H+ D Pb2+ + Cl2 + 2Н2О	+ 1,360	+1,461
	2NO2¯ + 2I¯ + 4H+ D 2NO + I2 + 2H2O	+ 1,002	+ 0,540
	2MnO4¯ + 5H2S + 6H+ D 2Mn2+ + 5S + 8Н2О	+ 1,518	+ 0,171
	Cr2O72¯ + 3SO2 + 2H+ D 2Cr3+ + 3SO42− + H2O	+ 1,332	+ 0,170
	3Cl2 + I− + 3H2O D 6Cl− + IO3− + 6H+	+ 1,358	+ 1,090
	2HNO2 + 2Br− + 2H+ D Br2 + 2NO + 2H2O	+ 0,981	+ 1,087
	2MnO4− + 5HNO2 + H+ D 2Mn2+ + 5NO3− + 3H2O	+ 0,940	+ 1,510
	2IO3− + 5MnO2 + 8OH− D 5MnO42− + I2 + 4H2O	+ 0,211	+ 0,580

Задачи 124−135.Для приведенного гальванического элемента напишите уравнения анодного и катодного процесса, а также токообразующей реакции. По термодинамическим данным, рассчитайте при стандартной температуре значение его стандартной ЭДС.

№	Схема гальванического элемента	№	Схема гальванического элемента
	(−) Zn | Zn2+ || Ag+ | Ag (+)		(−) Fe | Fe2+ || Pb2+ | Pb (+)
	(−) Pt, H2| H+ || Sn2+, Sn4+| Pt (+)		(−) Pt, H2| H+ || Co2+, Co3+| Pt (+)
	(−) Al | Al3+ || Cu2+ | Cu (+)		(−) Cd | Cd2+ || Sn2+ | Sn (+)
	(−) Zn | Zn2+ || Ag+ | Ag (+)		(−) Mg | Mg2+ || Fe2+ | Fe (+)
	(−) Pt, H2| H+ || Fe2+, Fe3+| Pt (+)		(−) Mn | Mn2+ || Ag+ | Ag (+)
	(−) Ni | NI2+ || Cu2+ | Cu (+)		(−) Pt, H2| H+ || Cr2+, Cr3+| Pt (+)

Задачи 136−145.Гальванический элемент состоит из двух стандартных электродов 1 и 2. Изобразите схему гальванического элемента. Напишите уравнения его электродных процессов, а также уравнение токообразующей реакции. По значениям стандартных электродных потенциалов рассчитайте стандартную энергию Гиббса Δ_rG⁰₂₉₈ его токообразующей реакции.

№	Электрод	№	Электрод
1	2	1	2
	Cu2+ | Cu	Fe2+ | Fe		Ni2+ | Ni	Au3+ | Au
	Zn2+ | Zn	Pb2+ | Pb		Mg2+ | Mg	Cu2+ | Cu
	Ag+ | Ag	Cd2+ | Cd		Fe2+ | Fe	Zn2+ | Zn
	Mn2+ | Mn	Cu2+ | Cu		Sn2+ | Sn	Ag+ | Ag
	Co2+ | Co	Sn2+ | Sn		Ni2+ | Ni	Pb2+ | Pb

Задачи 146−155.Напишите уравнения электродных процессов и суммарной реакции электролиза водного раствора указанного вещества. Какие вещества и в каком количестве (г или л при н.у.) выделятся на электродах за время τ при силе тока I и равными катодным и анодным коэффициентами выхода по току β.

№	Вещество	τ, ч	I, A	β, %	№	Вещество	τ, ч	I, A	β, %
	CuSO4	2,1				AlCl3	4,2
	NaCl	0,8				AgNO3	8,5
	Pb(NO3)2	3,6				MgBr2	1,6
	KOH	1,8				HgCl2	2,5
	SnSO4	6,3				K2S	3,7

Задачи 156−165.Напишите уравнения электродных процессов и суммарной реакции электролиза водного раствора указанного вещества. Сколько времени потребуется для того, чтобы при силе тока I и равными анодным и катодным коэффициентами выхода по току β выделился указанный при н.у. объем газа?

№	Вещество	I, A	V, л	β, %	№	Вещество	I, A	V, л	β, %
	HgCl2		2,4			AgNO3		0,8
	Cu(NO3)2		1,8			SnCl2		3,4
	KI		0,6			PbF2		2,8
	SnSO4		3,7			CuSO4		1,7
	Na2S		4,0			NaBr		4,2

Задачи 166−175.В двух последовательно соединенных электролизерах находятся водные растворы 1 и 2 соответственно. Напишите уравнения происходящих электродных процессов. Рассчитайте при н.у. объем газа, выделившегося во втором электролизере, если в первом на катоде выделилось m г металла.

№	Раствор 1	Раствор 2	Газ	m, г	№	Раствор 1	Раствор 2	Газ	m, г
	AgNO3	H2SO4	О2	5,6		NiSO4	HCl	Н2	8,2
	CuCl2	K2S	Н2	4,8		Co(NO3)2	NaOH	О2	2,9
	SnSO4	NaCl	Сl2	1,4		AuCl3	KI	Н2	7,1
	Pb(CH3COO)2	MgCl2	Сl2	3,5		CuSO4	AlCl3	Сl2	9,3
	HgCl2	Ca(NO3)2	О2	6,7		AgF	MgSO4	О2	10,4

Задачи 176−185.Определите металл, выделяющийся на катоде при электролизе водного раствора его нитрата, если известны масса выделившегося металла m, сила тока I, время протекания процесса τ и катодный коэффициент выхода по току β. Напишите уравнения электродных процессов и суммарной реакции электролиза.

№	m, г	I, A	τ, ч	β, %	№	m, г	I, A	τ, ч	β, %
	16,1					105,0
	7,3					61,1
	67,6					63,7
	128,2					170,5
	89,1					78,6