V1 ( ClCH2COOH) = 200 мл – 0 2 л С1 (ClCH2COOH) = 0 001 моль

V1 ( ClCH2COOH) = 200 мл – 0,2 л С1 (ClCH2COOH) = 0,001 моль/л
V2 ( CsOH) = 1 мл = 0,001л С1 (CsOH) = 0,1 моль/л
При смешивании водных растворов кислоты и гидроксида цезия происходит реакция нейтрализации
ClCH2COOH + CsOH => ClCH2COOCs+ H2O
В результате нее образуется соль и вода . Так как данная соль в водных растворах практически не гидролизована, ( образована сильным основанием и сильной килотой и рН раствора, полученного после реакции нейтрализации, будет определяться тем исходным электролитом, который взят в избытке.
Рассчитаем число моль кислоты и основания, содержащихся в исходных растворах по формуле
n = С*V,
где С – молярная концентрация (моль/л),
V – объем раствора (л),
n (кислоты ) = 0,001∙0,2 = 2*10−4 моль
n(основания) = 0,1∙0,001 = 1∙10−4 моль
Так как у нас реакция идет 1:1 ,то кислота дана в избытке, и по окончании реакции нейтрализации раствор будет содержать :
nостаток (кислоты) = n(начальной кислоты)- n(основания)
nостаток (кислоты ) = 2*10−4 – 1*10−4 = 1*10−4 моль
и столько же образовавшеяся соли, но она НЕ влияет на рН раствора.
Рассчитаем концентрацию ионов водорода в растворе после смешивания растворов.
После смешивания растворов объем стал равным :
200 + 1 = 201 мл или 0,201 л
И тогда C(H+) = nV общ
[H+] = 1∙10-40,201 = 4,98∙10−4 моль/л
рН = -lg[H+] рН = -lg 4,98∙10−4 = 3.3

NaCN – соль, образована сильным основанием и слабой кислотой. Гидролиз по аниону. В среде накапливаются гидроксид –ионы OH-/ Среда щелочная, рН >7
NaCN + H2O NaOH + HCN молекулярное уравнение
Na+ + CN- + H2O Na+ + OH- + HCN полное ионное
CN- + H2O OH- + HCN сокращенное ионное

Константа гидролиза Кг рассчитывается с использованием справочных данных по формуле:
Кг = KwKd(HCN) Kw – ионное произведение воды, постоянная величина =1*10-14
Kd(HCN) – константа диссоциации – табличная величина 4,9*10-10

подставляем
Кг = 1*10-144,9*10-10 = 2,04*10-5

В соответствии с уравнением реакции Кг можно выразить через равновесные концентрации: Кг = HCN[OH-]Ссоли так как [OH-] = [HCN] , то тогда
Кг = [OH-]2Ссоли => [OH-]= Кг*Ссоли
[OH-]= 2,04*10-5*0,020 = 6,39*10-4 моль/л
рOН = -lg[OH-] рOН = -lg6,39*10-4 = 3,19
так как рОН + рН = 14, значит рН = 14-рОН = 14- 3,19 = 10,81

Рассчитаем степень гидролиза
Степень гидролиза h показывает долю прогидролизовавшихся молекул и рассчитывается по формуле: 
= [OH-]Ссоли = 6.39*10-40,02 = 0,032 или 3,2 %

Для начала запишем стандартные электродные потенциалы металлов
Eo(Ag+/Ag) = + 0,8 В
Eo(Zn2+/Zn) = -0,76 В

Так как Eo(Zn2+/Zn) < Eo(Ag+/Ag), значит цинк – анод серебро – катод
Процессы, протекающие на катоде и аноде,
Анод (-) Zn0 – 2e = Zn2+ 2 1 – восстановитель, окисление
Катод (+) Ag+ + e = Ag0 1 2 – окислитель, восстановление
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в элементе реакцию. Zn0 + 2Ag+ → 2Ag0 + Zn2+ Чтоб рассчитать ЭДС через термодинамические характеристики необходимо знать Энергию Гиббса:
∆G = -n·F·E , где
n- число электронов участвующих в окислительно- восстановительной реакции
F- число Фарадея
E- ЭДС
И тогда
Е = – ∆G nF

Рассчитаем энергию Гиббса
Термодинамические характеристики веществ
Элемент, состояние Н0298 кДж/моль S0298 Дж/моль · К Gf, 298, кДж/моль
Zn(K) 0 41,6 0
Zn2+(Р) –153,6 –110,6 –147,2
Ag(K) 0 42,6 0
Ag+(Р) 105,5 72,6 77,1

Zn0 + 2Ag+ → 2Ag0 + Zn2+ 
∆G = ∆H0 -T∆S0
Из следствий закона Гесса рассчитаем ∆H0 и ∆S0
Пользуясь первым следствием из закона Гесса тепловой эффект реакции (∆Н0) вычисляется по теплотам образования реагирующих и образовавшихся веществ.

∆H0реакции = ni ∆H0обр (продуктов реакции ) – ni ∆H0обр (исходных веществ)
∆H0реакции = 2∆H0обрAg0 + ∆H0обрZn2+ – (2∆H0обрAg+ + ∆H0обрZn0 )
Подставляем данные из таблицы
∆H0реакции = 2*0 + (-153,6) – (2*105,5 + 0) = 0 – 153,6 -211= -364,6 кДж/моль
Так же рассчитываем ∆S0
∆S0реакции = 2*42,6 + (-110,6) – (2*72,6 + (-147,2)) = 85.2 – 110.6 – 145.2 -147.2 = -317.8 Дж/моль*К
переведем в Кдж/моль*К
-317.8 Дж/моль*К -0,3178 кДж/моль*К
Рассчитаем
∆G = ∆H0 -T∆S0
∆G = – 364,6 – 298 * (-0,3178) = – 269,9 кДж/моль = -269900 Дж/моль
Рассчитаем ЭДС
Е = – ∆G nF => Е = 2699002*96500=1,4 В
Можно сравнить с теоретическим :
ЭДС = Е катода – Е анода
ЭДС = 0,8 – (-0,76) = 1,56 В

AuCl3
Электролиз
AuCl3 диссоциирует :
AuCl3 => Au3+ +3Cl-
(-) катод (+) анод
Au3+; H2O Cl-; H2O
Eo(Au3+/Au) = 1,50 В Eo(O2/2H2O) =1,8 В
Eo(2H2О/H2) = -1,0 В Eo(Cl20/2Cl-) = 1,36 В
Так как Eo(Al3+/Al) > Eo(2H2О/H2) идет процесс восстановления катионов золота Так как EoCl2/2Cl- < EoO2/2H2O, идёт процесс окисления ионов хлора
Au3+ + 3ē Au0 2 Cl- +2e => Cl2

На катоде выделится 7,1 г золота
Для вычислений массы m (для газов – объема V) веществ, образующихся на электродах в результате электролиза, необходимо воспользоваться законом Фарадея:
или (для газов):
где M- молярная масса, г/моль
Vm-молярный объем, равный 22.4 л/моль при н.у.
I -сила тока, А
z -число электронов в уравнении электродного процесса
t -время проведения электролиза, секунды
F -постоянная величина (число Фарадея),
равная 96500 Кл/моль

M(Au)= 197 г/моль
Подставляем : 7,1 = 197*I*t3* F => 7,1 = 65,67 * I*tF
И тогда I*tF = 7,165,67=0,108

Электролиз KI
Иодид калия диссоциирует :
KI => K+ + I –
(-) катод (+) анод
K+; H2O I-; H2O
Eo(K+/K) = -2,92 В Eo(O2/2H2O) =1,8 В
Eo(2H2О/H2) = -1,0 В Eo(I20/2I-) = 0,536 В
Так как Eo(K+/K) < Eo(2H2О/H2), то происходит восстановление воды Так как EoI2/2I- < EoO2/2H2O, идёт процесс окисления ионов иода
2H2O + 2ē H2 + 2OH- 2I- – 2ē I2
K+ + OH- = NaOH
Суммарное уравнение : 2KI + 2H2O => 2KOH + I2 + H2↑

При электролизе на катоде выделяется газ водород :
Найдем его объем
Подставляем вместо I*tF = 0,108
=> V (H2) = 22,4*0,1082=1.21 л

sl2007 5.0

Выполняю работы по экономике, бухучету, статистике, менеджменту, маркетингу, логистике, английскому языку, информационным технологиям, гуманитарным дисциплинам.

Нанять автора