Proszę o pomoc z zadaniami:
1. Obliczyć SEM ogniwa galwanicznego stężeniowego składającego się z dwóch półogniw miedziowych i klucza elektrolitycznego wiedząc, że stężenie jonów \(\displaystyle{ Cu2+}\) w jednym z półogniw jest \(\displaystyle{ 18.3}\) razy większe od stężenia tych jonów w drugim półogniwie, które wynosi \(\displaystyle{ 0.047 \frac{mol}{dm^{3}}}\). Temperatura pracy ogniwa wynosi \(\displaystyle{ 25^{o}C}\). Wynik podaj w [V] bez wpisywania jednostki w pole wyniku.
2. Węglowodór o wzorze \(\displaystyle{ C_{13}H_{22}}\) podlega całkowitemu spaleniu w stechiometrycznej ilości powietrza. Określ ułamek objętościowy tlenku węgla (IV) w spalinach. Wynik podaj jako liczbę bezwymiarową. Do obliczeń przyjmij, że powietrze składa się z \(\displaystyle{ 20,9% O_{2} i 79,1% N_{2}}\).
3. Oblicz wartość potencjału elektrody wodorowej pracującej w temp. \(\displaystyle{ 25.2}\) stopni C w roztworze o stężeniu \(\displaystyle{ H+}\) wynoszącym \(\displaystyle{ 0.14 \frac{mol}{dm^{3}}}\). Ciśnienie gazowego wodoru będącego w kontakcie z elektrodą wynosi \(\displaystyle{ 1 atm}\) (jest to ciśnienie standardowe). Wynik podaj w [V] bez wpisywania jednostki w pole wyniku.
4. Oblicz wartość potencjału półogniwa \(\displaystyle{ Cu|Cu2+}\) pracującego w temp. \(\displaystyle{ 18.4}\) stopni C w roztworze o stężeniu \(\displaystyle{ Cu2+}\) wynoszącym \(\displaystyle{ 0.10 \frac{mol}{dm^{3}}}\). Wynik podaj w [V] bez wpisywania jednostki w pole wyniku.
5. Obliczyć SEM ogniwa galwanicznego składającego się z półogniwa magnezowego, półogniwa miedziowego i klucza elektrolitycznego wiedząc, że stężenie jonów magnezu jest \(\displaystyle{ 36.1}\) razy większe od stężenia jonów miedzi(II), które wynosi \(\displaystyle{ 0.014 \frac{mol}{dm^{3}}}\). Temperatura pracy ogniwa wynosi \(\displaystyle{ 25^{o}C}\). Wynik podaj w [V] bez wpisywania jednostki w pole wyniku.
6. Oblicz gęstość mieszaniny \(\displaystyle{ NO}\) i \(\displaystyle{ CO_{2}}\) w temperaturze \(\displaystyle{ 361.3}\) stopni Celsjusza i pod ciśnieniem \(\displaystyle{ 5.2 atm}\). jeśli zawiera ona \(\displaystyle{ 44.6%}\)(wagowo) \(\displaystyle{ NO}\) a resztę stanowi \(\displaystyle{ CO_{2}}\). Wynik podaj w \(\displaystyle{ \frac{kg}{m^{3}}}\).
przemiany chemiczne/termochemia
-
pesel
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
przemiany chemiczne/termochemia
1.
\(\displaystyle{ E_{1}=E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}+ \frac{0.059}{2} \lg[Cu^{2+}]_{1}}\)
\(\displaystyle{ E_{2}=E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}+ \frac{0.059}{2} \lg[Cu^{2+}]_{2}=E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}+ \frac{0.059}{2} \lg(18.3 \cdot [Cu^{2+}]_{1})}\)
\(\displaystyle{ SEM=E_{2}-E_{1}= \frac{0.059}{2} \lg (18.3)}\)
2.
Treść zadania niedokończona ale coś tam się domyślam....
\(\displaystyle{ C_{13}H_{22} + 18.5 \ O_{2} \to 13 \ CO_{2}+11 \ H_{2}O}\)
Załóżmy, że było \(\displaystyle{ a \ moli}\) węglowodoru.
Skład spalin:
\(\displaystyle{ 13a \ moli \ CO_{2}}\)
\(\displaystyle{ 11a \ moli \ H_{2}O}\)
\(\displaystyle{ \left( 18.5 \cdot \frac{79.1}{20.9}a \right) \ moli \ N_{2}}\)
\(\displaystyle{ x_{CO_{2}}= \frac{13a}{13a+11a+(18.5 \cdot \frac{79.1}{20.9}a)}= \frac{13}{13+11+(18.5 \cdot \frac{79.1}{20.9})}}\)
Wszystko dlatego, że ułamek objętościowy jest równy molowemu.
3.
\(\displaystyle{ E=E^{o}_{H^{+}/H_{2}}+ \frac{RT}{F} \ln \frac{[H^{+}]}{({p_{H_{2}})^{0.5}}}=0+ \frac{RT}{F} \ln \frac{0.14}{1}}\)
Temperatura w kelwinach, sie wie.
4.
\(\displaystyle{ E=E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}+ \frac{RT}{2F} \ln[Cu^{2+}]}\)
5.
\(\displaystyle{ E_{Cu^{2+}/Cu}=E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}+ \frac{0.059}{2} \lg[Cu^{2+}]}\)
\(\displaystyle{ E_{Mg^{2+}/Mg}=E^{o}_{Mg^{2+}/Mg}+ \frac{0.059}{2} \lg[Mg^{2+}]=E^{o}_{Mg^{2+}/Mg}+ \frac{0.059}{2} \lg(36.1 \cdot [Cu^{2+}]}\)
\(\displaystyle{ SEM=E_{Cu^{2+}/Cu}-E_{Mg^{2+}/Mg}=(E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}-E^{o}_{Mg^{2+}/Mg})+ \frac{0.059}{2} \lg \frac{1}{36.1}=(E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}-E^{o}_{Mg^{2+}/Mg})- \frac{0.059}{2} \lg (36.1)}\)
6.
\(\displaystyle{ \frac{m_{NO}}{m_{CO_{2}}}=\frac{n_{NO}M_{NO}}{n_{CO_{2}}M_{CO_{2}}} \to \frac{n_{NO}}{n_{CO_{2}}}=\frac{m_{NO}}{m_{CO_{2}}} \cdot \frac{M_{CO_{2}}}{M_{NO}}=\frac{44.6}{100-44.6} \cdot \frac{M_{CO_{2}}}{M_{NO}}=X}\)
\(\displaystyle{ \overline{M}= \frac{n_{NO}M_{NO}+n_{CO_{2}}M_{CO_{2}}}{n_{NO}+n_{CO_{2}}}}= \frac{ \frac{n_{NO}}{n_{CO_{2}}} M_{NO}+M_{CO_{2}}}{\frac{n_{NO}}{n_{CO_{2}}}+1}}= \frac{ X M_{NO}+M_{CO_{2}}}{X+1}}}\)
\(\displaystyle{ pV=nRT= \frac{m}{\overline{M}} RT \to \frac{m}{V}= \frac{p\overline{M}}{RT}=d}\)
\(\displaystyle{ E_{1}=E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}+ \frac{0.059}{2} \lg[Cu^{2+}]_{1}}\)
\(\displaystyle{ E_{2}=E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}+ \frac{0.059}{2} \lg[Cu^{2+}]_{2}=E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}+ \frac{0.059}{2} \lg(18.3 \cdot [Cu^{2+}]_{1})}\)
\(\displaystyle{ SEM=E_{2}-E_{1}= \frac{0.059}{2} \lg (18.3)}\)
2.
Treść zadania niedokończona ale coś tam się domyślam....
\(\displaystyle{ C_{13}H_{22} + 18.5 \ O_{2} \to 13 \ CO_{2}+11 \ H_{2}O}\)
Załóżmy, że było \(\displaystyle{ a \ moli}\) węglowodoru.
Skład spalin:
\(\displaystyle{ 13a \ moli \ CO_{2}}\)
\(\displaystyle{ 11a \ moli \ H_{2}O}\)
\(\displaystyle{ \left( 18.5 \cdot \frac{79.1}{20.9}a \right) \ moli \ N_{2}}\)
\(\displaystyle{ x_{CO_{2}}= \frac{13a}{13a+11a+(18.5 \cdot \frac{79.1}{20.9}a)}= \frac{13}{13+11+(18.5 \cdot \frac{79.1}{20.9})}}\)
Wszystko dlatego, że ułamek objętościowy jest równy molowemu.
3.
\(\displaystyle{ E=E^{o}_{H^{+}/H_{2}}+ \frac{RT}{F} \ln \frac{[H^{+}]}{({p_{H_{2}})^{0.5}}}=0+ \frac{RT}{F} \ln \frac{0.14}{1}}\)
Temperatura w kelwinach, sie wie.
4.
\(\displaystyle{ E=E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}+ \frac{RT}{2F} \ln[Cu^{2+}]}\)
5.
\(\displaystyle{ E_{Cu^{2+}/Cu}=E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}+ \frac{0.059}{2} \lg[Cu^{2+}]}\)
\(\displaystyle{ E_{Mg^{2+}/Mg}=E^{o}_{Mg^{2+}/Mg}+ \frac{0.059}{2} \lg[Mg^{2+}]=E^{o}_{Mg^{2+}/Mg}+ \frac{0.059}{2} \lg(36.1 \cdot [Cu^{2+}]}\)
\(\displaystyle{ SEM=E_{Cu^{2+}/Cu}-E_{Mg^{2+}/Mg}=(E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}-E^{o}_{Mg^{2+}/Mg})+ \frac{0.059}{2} \lg \frac{1}{36.1}=(E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}-E^{o}_{Mg^{2+}/Mg})- \frac{0.059}{2} \lg (36.1)}\)
6.
\(\displaystyle{ \frac{m_{NO}}{m_{CO_{2}}}=\frac{n_{NO}M_{NO}}{n_{CO_{2}}M_{CO_{2}}} \to \frac{n_{NO}}{n_{CO_{2}}}=\frac{m_{NO}}{m_{CO_{2}}} \cdot \frac{M_{CO_{2}}}{M_{NO}}=\frac{44.6}{100-44.6} \cdot \frac{M_{CO_{2}}}{M_{NO}}=X}\)
\(\displaystyle{ \overline{M}= \frac{n_{NO}M_{NO}+n_{CO_{2}}M_{CO_{2}}}{n_{NO}+n_{CO_{2}}}}= \frac{ \frac{n_{NO}}{n_{CO_{2}}} M_{NO}+M_{CO_{2}}}{\frac{n_{NO}}{n_{CO_{2}}}+1}}= \frac{ X M_{NO}+M_{CO_{2}}}{X+1}}}\)
\(\displaystyle{ pV=nRT= \frac{m}{\overline{M}} RT \to \frac{m}{V}= \frac{p\overline{M}}{RT}=d}\)
Ostatnio zmieniony 18 cze 2015, o 18:11 przez pesel, łącznie zmieniany 3 razy.
-
cyan05
- Użytkownik
- Posty: 23
- Rejestracja: 26 mar 2015, o 18:05
- Płeć: Mężczyzna
- Lokalizacja: Polska
- Podziękował: 17 razy
przemiany chemiczne/termochemia
najprawdopodobniej robie jakies błedy.. pewnie jednostkowe.. ale tak:
3.\(\displaystyle{ -0.021948}\) zle
4 \(\displaystyle{ -1211,97335}\) zle za E wstawiam 0 nie wiem czy dobrze
6.\(\displaystyle{ X = 1,181; M = 36,4239; d = 3638,2997}\) zle...
no i przyjmuje \(\displaystyle{ R = 8,314}\) tez nie wiem czy dobrze...-- 18 cze 2015, o 17:37 --jakbys dal rade to napisz co podstawiasz tam dokladnie...
3.\(\displaystyle{ -0.021948}\) zle
4 \(\displaystyle{ -1211,97335}\) zle za E wstawiam 0 nie wiem czy dobrze
6.\(\displaystyle{ X = 1,181; M = 36,4239; d = 3638,2997}\) zle...
no i przyjmuje \(\displaystyle{ R = 8,314}\) tez nie wiem czy dobrze...-- 18 cze 2015, o 17:37 --jakbys dal rade to napisz co podstawiasz tam dokladnie...
-
pesel
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
przemiany chemiczne/termochemia
W 3. i 4. poprawiłem logarytmy na naturalne. W 4. stałą Faradaya też pominąłem.
3.
\(\displaystyle{ E=\frac {8.314 \ \frac{J}{mol \cdot K} \cdot (273.15+25.2) \ K}{96485.3365 \ \frac{C}{mol} } \ln \frac{0.14}{1}=-0.0505456 \ \frac{J}{C} =-0.0505456 \ \frac{W \cdot s}{A \cdot s}=-0.0505456 \ V}\)
4.
\(\displaystyle{ E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}}\) to potencjał standardowy (z tabel). Swoją drogą ciekawe jak Ci w 5. wyszło przecież tam też wstawiamy potencjały normalne.
\(\displaystyle{ E=0.34 \ V+ \frac{8.314 \cdot (273.15+18.4)}{2 \cdot 96485.3365} \ln (0.1)=0.311077 \ V}\)
6.
Mieszanina gazów nie może być \(\displaystyle{ 4}\) razy cięższa od wody.
\(\displaystyle{ d=3637.8964 \ g/m^{3} \approx 3.6379 \ kg/m^{3}}\)
3.
\(\displaystyle{ E=\frac {8.314 \ \frac{J}{mol \cdot K} \cdot (273.15+25.2) \ K}{96485.3365 \ \frac{C}{mol} } \ln \frac{0.14}{1}=-0.0505456 \ \frac{J}{C} =-0.0505456 \ \frac{W \cdot s}{A \cdot s}=-0.0505456 \ V}\)
4.
\(\displaystyle{ E^{o}_{Cu^{2+}/Cu}}\) to potencjał standardowy (z tabel). Swoją drogą ciekawe jak Ci w 5. wyszło przecież tam też wstawiamy potencjały normalne.
\(\displaystyle{ E=0.34 \ V+ \frac{8.314 \cdot (273.15+18.4)}{2 \cdot 96485.3365} \ln (0.1)=0.311077 \ V}\)
6.
Mieszanina gazów nie może być \(\displaystyle{ 4}\) razy cięższa od wody.
\(\displaystyle{ d=3637.8964 \ g/m^{3} \approx 3.6379 \ kg/m^{3}}\)