[Ag⁺] = 10⁻³моль/л
Объяснение:
ЭДС гальванического элемента рассчитывают как разность равновесных потенциалов катода и анода:
Е= Ек – Еа.
катодом является электрод, имеющий больший потенциал восстановления. Находим по таблицам:
Е°Ag⁺/Ag= +0,799 B
E°Fe²⁺/Fe= - 0,440 B
По уравнению Нернста:
E=E° + (0,059/n)*lg[Mezⁿ⁺]
Ек= 0,799 + (0,059/1)*lg[Ag⁺]
Ea= - 0,440+(0,059/2)*lg(10⁻³)= -0,5285В
[Ag⁺] = x
Е= Ек - Еа = 0,799 + (0,059/1)*lg(x) - (-0,5285) = 1,152
Ек = Е + Еа = 1,152В - 0,5285В = 0,6235В
Ек = 0,799 + (0,059/1)*lgx = 0,6235
lg(x) = - 2.97
х = 10⁻³моль/л; [Ag⁺] = 10⁻³моль/л
1) Находим массу 1 моля соляной кислоты:
M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 моль/л
2) Децимолярный раствор - это раствор, в 1 литре которого содержится 0,1 моль растворенного вещества или 3,65 г соляной кислоты.
3) Условно возьмем 1 л данного раствора, в виду его низкой концентрации будем считать, что его плотность равна плотности воды или 1 г/мл. Тогда в 1 л содержится 3,65 г соляной кислоты и (1000 - 3,65) = 996,35 г воды.
4) Понижение температуры замерзания раствора по сравнению с водой определяют по формуле:
ΔТ = ( i * K * m(в-во) * 1000) / m(H₂O) * M(в-во)
где: i - постоянная Вант-Гоффа для данного соединения
К - криоскопическая константа, для воды К = 1,86
m(в-во) - масса вещества в растворе в граммах, m(в-во) = m(HCl) = 3,65 г
m(H₂O) - масса воды в граммах, m(H₂O) = 996,35 г
M(в-во) - молярная масса растворенного вещества, M(HCl) = 36,5 моль/л.
Находим из данной формулы постоянную Вант-Гоффа:
i = (ΔT*m(H₂O) * M(в-во)) / (K* m(в-во) * 1000) =
(0,33*996,35*36,5)/ (1,86*3,65*1000) = 1,77
5) Постоянную Вант-Гоффа для данного вещества определяют по формуле:
i = 1 + α*(n - 1)
где: α - степень диссоциации вещества
n - число ионов, на которое распадается вещества при диссоциации. Для HCl n = 2
i = 1 + α*(2 - 1) = 1 + α
Отсюда:
α = i - 1 = 1,77 - 1 = 0,77
ответ: степень диссоциации HCl в растворе α = 0,77
________________________