Question

Составьте уравнения реакций для приведенной цепочке превращений, назовите образующиеся вещества:

NaOH - NaHCO3 - CH3COONa -Na2SO4- -BaSO4

2. Гальванический элемент составлен из серебряных пластин, опущенных одна – в 0,001 М раствор нитрата серебра, а другая – в 0,1 М раствор. Составьте схему элемента и рассчитайте его ЭДС.

3. В водопроводную воду помещены железная пластинка и железная пластинка, склепанная с медной. В каком случае коррозия будет протекать интенсивнее? ответ поясните.

Answer 1

1. Для составления уравнений реакций для данной цепочки превращений, необходимо знать, какие химические реакции происходят между веществами.

a) Начнем с реакции между NaOH и NaHCO3:
NaOH + NaHCO3 -> Na2CO3 + H2O

В результате этой реакции образуется Na2CO3 (натрий карбонат) и H2O (вода).

b) Теперь рассмотрим реакцию между Na2CO3 и CH3COONa:
Na2CO3 + 2CH3COONa -> 2CH3COONa + Na2CO3

При этой реакции образуется CH3COONa (ацетат натрия) и Na2CO3 (натрий карбонат).

c) Затем рассмотрим реакцию между CH3COONa и Na2SO4:
CH3COONa + Na2SO4 -> CH3COONa + Na2SO4

Ни одно из веществ не изменяется при этой реакции.

d) Наконец, рассмотрим реакцию между Na2SO4 и BaSO4:
Na2SO4 + BaSO4 -> BaSO4 + Na2SO4

Также как и в предыдущей реакции, ни одно из веществ не изменяется.

Таким образом, в цепочке превращений образуются: натрий карбонат (Na2CO3), ацетат натрия (CH3COONa) и барийсульфат (BaSO4).

2. Схема гальванического элемента будет выглядеть следующим образом:

Ag(s) | Ag+(0,001 М) || Ag+(0,1 М) | Ag(s)

В этой схеме серебряные пластины являются электродами. Один из электродов погружен в раствор нитрата серебра с концентрацией 0,001 М, а другой электрод погружен в раствор нитрата серебра с концентрацией 0,1 М. Знаки "||" обозначают границу фаз и разделяют половин-реакции.

ЭДС гальванического элемента можно вычислить, используя формулу Нернста:
E = E° - (0,0592/n) * log(Q)

где E - ЭДС элемента, E° - стандартный электродный потенциал, n - количество электронов, участвующих в реакции, Q - отношение активностей продуктов к активностям реагентов.

Для серебра ионная формула будет выглядеть следующим образом: Ag+ + e- -> Ag

Таким образом, количество электронов, участвующих в реакции, равно 1.

Для расчета ЭДС необходимо знать стандартные электродные потенциалы для реакций, входящих в гальванический элемент. Они могут быть найдены в таблицах стандартных электродных потенциалов.

3. В водопроводную воду помещены железная пластинка и медная пластинка, склепанная с железной. Коррозия будет протекать там, где присутствует электрохимическая реакция.

В данном случае, такая реакция будет происходить на поверхности железной пластинки, так как она является менее благородным металлом по сравнению с медью. Это означает, что железо будет окисляться, а на поверхности медной пластинки будет происходить восстановление (в случае, если ток протекает).

Таким образом, коррозия будет протекать интенсивнее на железной пластинке, так как она является анодом (место окисления), а медь выступает в роли катода (место восстановления).