Практика 8. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ По теме «Электрохимические процессы» необходимо знать и уметь следующее. 1. Объяснять механизм возникновения электродного потенциала на металлах, рассчитывать их значения по уравнению Нернста, знать свойства ряда напряжений металлов, устройство и назначение водородного электрода. 2. Объяснять принцип действия гальванических элементов, записывать уравнения токообразующих реакций, вычислять электродвижущую силу. 3. Знать особенности концентрационных элементов, топливных элементов и аккумуляторов и приводить их примеры (это самостоятельно!!!). 4. Записывать схемы и уравнения процессов электролиза, приводить примеры получения и очистки веществ электролизом, проводить количественные расчеты процессов электролиза. 5. Вычислять константы равновесия окислительно-восстановительных реакций по значениям электрохимических потенциалов. 6. Объяснять механизм электрохимической коррозии металлов, знать методы их защиты от коррозии. Задачи: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Вычислите электродный потенциал цинка в растворе его соли, в котором концентрация ионов Zn2+ равна 110–3 М. Гальванический элемент состоит из цинкового и серебряного электродов в растворах их нитратов. Составьте схему элемента, напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции. Вычислите ЭДС: а) при стандартных условиях; б) при концентрациях 0,01 М (нитрат цинка) и 2 М (нитрат серебра) и стандартной температуре (25 °С). В гальваническом элементе электродами является марганец и другой менее активный неизвестный металл. Стандартная ЭДС равна 1,98 В. Из какого металла изготовлен второй электрод? Вычислите ЭДС медного концентрационного элемента, если концентрация ионов Cu2+ у одного электрода равна 1 М, а у другого 110-3 М. Опишите электролиз растворов NaCl, NiSO4 и K2SO4. Какая масса меди выделяется на катоде при электролизе раствора сульфата меди (II) в течение 40 мин при силе тока 12 А? Опишите электролиз раствора сульфата меди (II) при применении анода: 1) из графита; 2) из меди. Какое время следует пропускать ток силой 0,5 А через раствор AgNO3 для выделения 0,27 г серебра? Может ли ион Fe3+ окислить галогенид-ионы? Fe3+ + e- = Fe2+ ; ° = 0,77 B – F2 + 2e = 2F ; ° = 2,85 B – Cl2 + 2e = 2Cl ; ° = 1,36 B Br2 + 2e- = 2Br–; ° = 1,065 B – I2 + 2e = 2I ; ° = 0,536 B 10. При электролизе раствора АgNO3 в течение 5 ч при силе тока 30 А на катоде выделилось 576 г серебра. Определите выход по току. 11. Исходя из положения металлов в ряду напряжений, закончите уравнения возможных реакций: Al + HCl = ; Bi + ZnSO4 = ; Cd + Hg(NO3)2 = 12. Напишите схему электродных процессов и общую токообразующую реакцию гальванического элемента: (–) Fe | Fe(NO3)2 || AgNO3 | Ag (+). Вычислите его ЭДС: 1) при стандартных условиях; 2) при 27 С и концентрациях 0,001 М (Fe3+) и 0,1 М (Ag+).