Гальванический элемент состоит из двух окислительно-восстановительных электродов. Первый электрод V3+, V2+ | Pt, второй электрод Fe3+, Fe2+ | Pt. Кон-центрации ионов равны: C(V3+) = 1 M; C(V2+) = 0,001 M; C(Fe3+) = 0,01 M; C (Fe2+) = 0,1 M. Составить схему гальванического элемента. Написать уравне-ния процессов, протекающих в анодном и катодном полуэлементах, и уравне-ние токообразующей реакции. Вычислить ЭДС при T = 298 K.
Стандартные окислительно-восстановительные
потенциалы для некоторых систем (T = 298 К)
V3+ | V2+ V3+ + ē ⇆ V2+ – 0,255
Fe3+ | Fe2+ Fe3+ +ē ⇆ Fe2+ + 0,771
Дано:
m(С₆Н₁₂О₆ с прим.)=360г.
ω%(прим.)=10%
m(С₂Н₅ОН)-?
1. Определим массу примесей :
ω%=m(в-ва)÷m(смеси) ×100% отсюда:
m(прим.)=ω%(прим)×m(смеси)÷100%
m(прим.)=ω%(прим)×m(С₆Н₁₂О₆ с прим.)÷100%=10%×360г.÷100%=36г.
2.Определяем массу чистой глюкозы:
m((С₆Н₁₂О₆)=m(С₆Н₁₂О₆ с прим.)-m(прим.)=360г.-36г.=324г.
3. Определяем молярную массу глюкозы:
M(С₆Н₁₂0₆)= 12x6+1x12+16x6=180г./моль
4. Находим количество вещества n в 324г. глюкозы:
n=m÷M n(С₆Н₁₂0₆)= m₁(С₆Н₁₂0₆) ÷ M(С₆Н₁₂0₆)=324г.÷180г./моль=1,8моль
5. Запишем уравнение реакции получения спирта из глюкозы:
С₆Н₁₂0₆⇒ 2СО₂ + 2С₂Н₅ОН
6. Анализируем уравнение реакции: по уравнению реакции из 1моль глюкозы получается 2моль спирта значит из 1,8 моль глюкозы получится в два раза больше моль спирта: n(С₂Н₅ОН)=1,8моль×2=3,6моль
7. Определяем молярную массу спирта:
M(С₂Н₅ОН)=12x2+1x5+16+1=46г./моль
8. Определяем массу спирта количеством вещества 3,6 моль
m(С₂Н₅ОН) = n(С₂Н₅ОН) х M(С₂Н₅ОН)=3,6моль×46г./моль= 165,6г.
9. ответ: из 360г. глюкозы с массовой долей примесей 10% образуется 165,6г. спирта.