S t r a n a 1 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a MgCl b Al (SO 4 3 sa njihovim molalitetima, m za so tipa: M p X q pa je jonska jačina:. Izračunati mase; akno 3 bba(no 3 koje bi trebalo dodati, 0,110 mol kg -1 rastvora KNO 3 koji sadrži 500 g rastvarača, da bi se se jonka jačina povećala do vrednosti od 1,00. Ostali podaci; M(KNO 3 = 101,11 g mol -1 i M(Ba(NO 3 = 61,3 g mol -1 Pošto je jonska jačina polaznog rastvora 0,110 mol kg -1, dodate soli bi trebalo da imaju jonsku jačinu 1,00-0,110 = 0, 890 mol kg -1 a I(KNO 3 = m, m(kno 3 = 0,890 mol kg -1 0,890 mol kg -1 * 0,500 kg = 0,445 mol 0,445 mol * 101,11 g mol -1 = 45,0 g KNO 3 bi trebalo dodati b I(Ba(NO 3 = ½ ( +*1 *m= 3*m= 0,890 mol kg -1 m = 0,890 mol kg -1 /3 = 0.97 mol kg -1 0,97 mol kg -1 * 0,500 kg = 0,148 mol 0,148 mol * 61,3 g mol -1 = 38,8 g Ba(NO 3 bi trebalo dodati
S t r a n a 3.Standardni potencijal za reakciju: e + + e = e je 0,441 V, na temperaturi 5 0 C. Izračunati ravnotežni potencijal elektrode od gvožđa u rastvoru koji sadrži fero jone molaliteta 0, mol kg -1, ako je faktor aktivnosti jona gvožđa, (e + = 0,5. 1 E ( e / e E ( e / e ln( a( e E ( e 0.059 / e 0.441 log( 0. 0.5 E( e / e 0. 471V 4. ormiran je elektrohemijski spreg na temperaturi od 5 0 C Zn (s Zn + (aq Cu + (aq Cu (s u kome su aktivnosti svih jona jednake jedinici. a Napisati elektrohemijske ravnoteže koje se uspostavljaju na elektrodama sprega i odrediti polove sprega b Izračunati konstantu ravnoteže ukupne reakcije u spregu v Za koliko će se promeniti elektromotorna sila sprega ako se aktivnost jona Zn + u rastvoru smanji pet puta. Ostali podaci: R = 8,314 J K 1 mol 1 = 96485 C mol 1 E (Cu + /Cu = 0,337 V E (Zn + /Zn = 0,763 V a ( elektroda, anoda: Zn + + e Zn (+ elektroda, katoda: Cu + + e Cu b ln K n E ms E ms = E(+ E( = E (Cu + /Cu E (Zn + /Zn E(Cu + /Cu = E (Cu + /Cu + ln a(cu + E(Zn + /Zn = E (Zn + /Zn + ln a(zn + za prvi slučaj, tj. jedinične aktivnosti jona E ms = E (Cu + /Cu E (Zn + /Zn = 0,337 V ( 0,763 V = 1,100 V K θ = 1,64 10 37 c U drugom slučaju E (Cu + /Cu ostaje isti a menja se E (Zn + /Zn
S t r a n a 3 E(Zn + /Zn = E (Zn + /Zn + ln a(zn + 8,314 J K mol 98K,763V ln 0, 0, 784 V 96500 mol 0 1 E ms = E (Cu + /Cu E (Zn + /Zn = 0,337 V ( 0,784 V = 1,11 V 1,10 V - 1,100 V = 0,01 V Pri smanjenju aktivnosti jona Zn + u rastvoru pet puta elektromotorna sila sprega će se promeniti za 1 mv. 5. ormiran je elektrohemijski spreg ( Cu(s Cu + (aq Cl (aq, a = AgCl(s Ag(s (+ i izmeren njegov ravnotežni napon na 5 o C koji je iznosio 3 mv. a Napisati elektrohemijske ravnoteže koje se uspostavljaju na elektrodama sprega b Izračunati aktivnost jona Cu +. E (AgCl/Ag = 0, V, E (Cu + /Cu = 0,337 V a ( elektroda, anoda: Cu + + e Cu (+ elektroda, katoda: AgCl + e Ag + Cl b E ms = E(+ E( = E(AgCl/Ag E(Cu + /Cu E(AgCl/Ag = E (AgCl/Ag ln a(cl = 0, V 0,0591 V log = 0,81 V E(Cu + /Cu = E(AgCl/Ag E ms = 0,81 V 0,03 V = 0,49 V E(Cu + /Cu = E (Cu + /Cu + ln a(cu + 0,49 V = 0,337 V + 0,095 log a(cu + a(cu + = 1,04 10 3 4. Elektromotorna sila sprega: Zn(s ZnSO 4 7H O(aq, H O Hg SO 4 (s Hg(l iznosi 1.468 V na 0 0 C i 1.438 V na 5 0 C. Odrediti: areakcije koje se odigravaju na elektrodama sprega, b promenu Gibsove energije za ukupnu reakciju u spregu, na 0 0 C, vpromenu entalpije za ukupnu reakciju u spregu na 0 0 C. Rešenje: a (- Zn Zn e (+ Hg e Hg ukupno: Zn Hg Hg Zn
S t r a n a 4 b G zems 96500 Cmol. 468V 75. 37 kjmol. c E H G TS G nt( p T 1. 438V. 468V H 75. 37 kjmol 93. 16 K 96500 Cmol ( 98. 16 K 93. 16 K H 75. 37 67. 86 07. 51 kjmol. 7. ormiran je spreg od vodonične i srebro/srebrohloridne elektrode koje se nalaze u rastvoru HCl nepoznate koncentracije: ( Pt(s H (g H + (aq, Cl (aq AgCl(s Ag(s (+ Izmereno je da ravnotežni napon ovog sprega na 5,0 o C iznosi 0,458 V. a Napisati elektrohemijske reakcije koje se odigravaju na elektrodama sprega kada se elektrode kratko vežu b Izračunati koncentraciju rastvora HCl (pretpostaviti da su aktivnosti jona jednake koncentracijama Ostali podaci: E (AgCl/Ag = 0, V, R = 8,314 J K 1 mol 1, = 96485 C mol 1 a Elektrohemijske ravnoteže: ( H + (aq + e H (g (+ AgCl(s + e Ag(s + Cl (aq Pri kratkoj vezi: ( pol, oksidacija: H (g H + (aq + e (+ pol, redukcija: AgCl(s + e Ag(s + Cl (aq b E ms = E(+ E( E(+ = E(AgCl/Ag E( = E(H + /H E ms = E(AgCl/Ag E(H + /H E ms = E (AgCl/Ag ln a( Cl [E (H + /H + ln a( H ] E ms = E (AgCl/Ag E (H + /H ln a( Cl ln a( H a(cl = a(h + E ms = E (AgCl/Ag E (H + /H ln a( Cl ln a(cl = (E (AgCl/Ag E (H + /H E ms 96485 C mol ln a(cl = (0, V 0 0,458 V 8,314 J K mol 981, K ln a(cl = 19,465 V 1 0,36 V = 4,59 a(cl = a(h + = 0,010
S t r a n a 5 Razblažen rastvor, a(h + ~ c(h + c(hcl = 0,010 mol dm 3 8. Na temperaturi od 5 o C formiran je galvanski spreg: Pt(s Sn 4+ (aq, Sn + (aq, H O H O, e 3+ (aq, e + (aq Pt(s Aktivnosti svih jona iznose, a vrednosti standardnih potencijala su: E r (Sn 4+ /Sn + = 0,154 V i E r (e 3+ /e + = 0,771 V a Odrediti polove sprega, napisati reakcije na elektrodama i ukupnu reakciju u spregu b Izračunati elektromotornu silu sprega v Izračunati standardnu konstantu ravnoteže reakcije koja se odigrava u spregu 3 θ 3 a(e E r ( e / e E (e / e ln 3 a(e 4 θ 4 a(sn E r ( Sn /Sn E (Sn /Sn ln 4 a(sn ( Sn + (aq = Sn 4+ (aq + e (+ e 3+ (aq + e = e + (aq 0,771 V 0,154 V ln ln 0,771 V 0,154 V e 3+ (aq + Sn + (aq = e + (aq + Sn 4+ (aq b E ms = E(+ E( = E r (e 3+ /e + E r (Sn 4+ /Sn + E ms = 0,771 V 0,154 V = 0,617 V c E ms = ln K K = 7,37 10 0