Домашнее задание 1 1. Используя величину свободной энергии гидратации (-157 кДж/моль), определите радиус гидратированного электрона по Борну. Сравните эту величину с радиусом, определенным из диффузионной кинетики (0.25 нм). Каковы возможные причины различия? Сравните радиус e-(aq) с радиусами галогенид-анионов. 2. Найдите значение рН, при котором в насыщенном водородом растворе с содержанием ионов соответствующего металла 10-6 М будут самопроизвольно растворяться Fe, Сu, Pb, Al, Ag, Cr, Co. Предполагайте при этом, что оксидные пленки на поверхности металлов не образуются. 3. Найдите эквивалентные электропроводности раствора 0,01 M LiCl в воде и метаноле при температуре 298 К. Диэлектрические постоянные этих растворителей составляют 78,3 и 32,6, вязкости – 0,89 и 0,55 мПа⋅с соответственно. Предельное значение эквивалентной электропроводности в воде – 1,15⋅10-2, в метаноле – 9,1⋅10-3 См⋅м2/г-экв. 4. Рассчитайте изменение рН раствора 0.005 М НCOOH + 0.01 М НCOONa + 0.03 M NaCl при пропускании через него газообразного НCl до достижения концентрации HCl, равной 9⋅10-3 М. На сколько мВ в результате добавления HCl изменится потенциал водородного электрода в исследуемом растворе? Принять при 25°C pK(НCOOH) равным 3.75, диэлектрическую постоянную равной 78.4. 5. Вычислить активность лития в амальгаме, если потенциал электрода LiCl(1M)/(Li, Hg) при 298 К по хлорсеребряному электроду в том же растворе равен -2.20 В. Стандартный потенциал амальгамы лития по с.в.э. равен -2.044В. Средний коэффициент активности раствора LiCl принять равным 0.774. 6. Зная величину стандартного потенциала гидратированного электрона относительно НВЭ (E0 = -2.87 В) составьте термодинамический цикл, который позволил бы оценить величину стандартной свободной энергии гидратации атома водорода (Н). Используйте следующие дополнительные данные: 1) Для процесса H(aq) + OH-(aq) ↔ e-(aq) + H2O константы скорости прямой и обратной реакции составляют 1.8x107 и 16 М-1 с-1, соответственно. 2) Для реакции ½ H2(gas) Æ H(gas) величина ∆G0 = +203.5 кДж/ моль. 7. Стандартные потенциалы редокс-систем Pb2+/Pb и PbSO4/Pb, SO42- составляют при температуре 298 К -0.126 и -0.355 В соответственно. Найти произведение растворимости PbSO4. 8. Используя величину термодинамической константы диссоциации уксусной кислоты (1.754·10-5), рассчитать её степень диссоциации в 0.001 М водном растворе на фоне 0.05 М NaCl. Принять расстояние максимального сближения ионов кислоты равным 0.304 нм. 9. Рассчитайте квазиравновесную разность потенциалов между растворами А (0.1M HCl) и В (1 мМ HCl), разделенными: (i) макропористой мембраной, (ii) солевым мостиком с насыщенным раствором KCl. Предполагайте, что числа переноса не зависят от концентрации. 10. Коэффициент диффузии иона [(C4H9)4N]+ при бесконечном разбавлении в диметилсульфоксиде при температуре 25°С равен 2.8·10-10 м2/c. Вычислить предельную эквивалентную электропроводность, электрическую подвижность и стоксовский радиус этого иона при бесконечном разбавлении в ацетонитриле. Вязкости ацетонитрила и диметилсульфоксида – 3.43·10-3 и 19.91·10-3 Пз соответственно. 11. Удельная электропроводность раствора муравьиной кислоты при концентрации 0.015 моль/л и температуре 298 К равна 84 См/м. Рассчитайте степень диссоциации, pH раствора и константу диссоциации кислоты, если предельные подвижности ионов водорода и формиата равны 349.8*10-4 и 54.6 См*м2/моль соответственно.