Ео (Zn(2+)/Zn) = − 0,76 В Eo(Al(3+)/Al) = – 1,700 B [Al(3+)] = 1 моль/л [Zn(2+)] = 1 моль/л В гальваническом элементе анодом становится металл, обладающего меньшим значением электродного потенциала, а катодом – металл с большим значением электродного потенциала. Поскольку цинк в электрохимическом ряду напряжений стоит правее, чем алюминий, то цинк имеет большее значение электродного потенциала восстановления, чем алюминий. Значит, в данном гальваническом элементе цинковый электрод будет катодом, а алюминиевый – анодом. На аноде протекает процесс окисления металла, а на катоде – процесс восстановления металла. Процессы окисления-восстановления на электродах. Анод (-) Al(0) – 3е → Al(3+) │2 - процесс окисления на аноде Катод (+) Zn(2+) + 2е → Zn(0) │3 - процесс восстановления на катоде Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в элементе реакцию. 2Al + 3Zn(2+) → 3Zn + 2Al(3+) Схема гальванического элемента А (-) | Al | Al(3+) || Zn(2+) | Zn | K(+) Стандартная ЭДС гальванического элемента Е = Е (катода) – Е (анода) = Ео (Zn(2+)/Zn) – Eo(Al(3+)/Al) = − 0,76 – (– 1,70) = 0,94 В Стандартная ЭДС гальванического элемента соответствует одномолярным концентрациям ионов Al(3+) и Zn(2+), то есть когда [Al(3+)] = [Zn(2+)] = 1 моль/л Если концентрации ионов Al(3+) и Zn(2+) отличны от одномолярных, то электродные потенциалы анода и катода находятся по уравнению Нернста при 298 градусах Кельвина. Е (анода) = Е (Al(3+)/Al) = Ео (Al(3+)/Al) + (0,059/3)*lg[Al(3+)] Е (катода) = Е (Zn(2+)/Zn) = Ео (Zn(2+)/Zn) + (0,059/2)*lg[Zn(2+)
Решение: Общая формула алкенов: CnH₂n Составим уравнение горения алкенов и уравняем его: CnH₂n + O₂ = nCO₂ + nH₂O Все что нам нужно - это узнать n. Рассчитаем количество вещества алкена: n = V/Vm = 8,96л/22,4л/моль = 0,4 моль Рассчитаем количество вещества кислорода: n = m/M = 57.6г/32г/моль = 1,8 моль Мы знаем количество вещества кислорода и алкена, если мы найдем отношение этих количеств, мы найдем коэффициент перед кислородом и вся задача сведется к решению простейшего уравнения. 3n=9 n=3
4,5 - коэффициент перед кислородом. С другой стороны, коэффициент перед кислородом равен приравняв их, получим то простейшее уравнение о котором выше было говорено:
Mn в соединении марганцовки KMnO4 имеет степень окисления +7 (O4 имеет всегда -2, а K - щелочной металл 1 группы, имеет всегда степень окисления +1). S в соединении сероводородной кислоты Н2S имеет степень окисления -2 (Н всегда имеет степень окисления +1). N в соединении азотной кислоты НNO3 имеет степень окисления +5. Mn в соединении является окислителем за счёт того, что в данном соединении MnO4 - анион. В очень редких случаях является восстановителем. Пример: MnO(г) (в зависимости от условий протекания реакции.) S в данном соединении является окислителем по той же причине. НО! Для серы характерны больше восстановительные свойства, так как степень окисления в некоторых соединениях +4 или +6 - значительно больше минимально возможной (-2). N в данном соединении является окислителем (NO3 - анион). Также может быть восстановителем в соединении N2 + 2O2 => 2NO2. Na2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + NaNO3 + Na2SO4 + H2O. Степень окисления изменились у: N(+3) -> (-2e) N(+5): восстановитель; Сr2(+6) -> (+6e) Cr2(+3): окислитель. (Cr2 записан в виде молекулы, значит, число отдаваемых/принимаемых электронов удваивается). Общекратное 2 и 6: 6. Коэффициент N = 6/2 = 3; Cr2 = 6/6 = 1. Желательно начинать уравнивать с правой части. Na2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4 => Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + Na2SO4 + H2O. KMnO4 + KI + H2SO4 -> MnSO4 + K2SO4 + H2O + I2. Степень окисления изменилась у: Mn(+7) -> (+5e) Mn(+2): окислитель; I(-1) -> (-2e) I2(0): восстановитель. Общекратное 5 и 2: 10. Коэффициент Mn = 10/5 = 2; I = 10/2 = 5. KMnO4 + 10KI + 8H2SO4 => 2MnSO4 + 6K2SO4 + 8H2O + 5I2. MnO2 + KClO3 + KOH -> K2MnO4 + KCl + H2O. Степень окисления изменилась у: Mn(+4) -> (-2e) Mn(+6): восстановитель; Cl(+5) -> (+6e) Cl(-1): окислитель. Общекратное 2 и 6: 6. Коэффициент Mn = 6/2 = 3; Cl = 6/6 = 1. 3MnO2 + KClO3 + 6KOH => 3K2MnO4 + KCl + 3H2O.
O₂ = nCO₂ + nH₂O
и вся задача сведется к решению простейшего уравнения.
Eo(Al(3+)/Al) = – 1,700 B
[Al(3+)] = 1 моль/л
[Zn(2+)] = 1 моль/л
В гальваническом элементе анодом становится металл, обладающего меньшим значением электродного потенциала, а катодом – металл с большим значением электродного потенциала. Поскольку цинк в электрохимическом ряду напряжений стоит правее, чем алюминий, то цинк имеет большее значение электродного потенциала восстановления, чем алюминий. Значит, в данном гальваническом элементе цинковый электрод будет катодом, а алюминиевый – анодом.
На аноде протекает процесс окисления металла, а на катоде – процесс восстановления металла.
Процессы окисления-восстановления на электродах.
Анод (-) Al(0) – 3е → Al(3+) │2 - процесс окисления на аноде
Катод (+) Zn(2+) + 2е → Zn(0) │3 - процесс восстановления на катоде
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в элементе реакцию.
2Al + 3Zn(2+) → 3Zn + 2Al(3+)
Схема гальванического элемента
А (-) | Al | Al(3+) || Zn(2+) | Zn | K(+)
Стандартная ЭДС гальванического элемента
Е = Е (катода) – Е (анода) = Ео (Zn(2+)/Zn) – Eo(Al(3+)/Al) = − 0,76 – (– 1,70) = 0,94 В
Стандартная ЭДС гальванического элемента соответствует одномолярным концентрациям ионов Al(3+) и Zn(2+), то есть когда
[Al(3+)] = [Zn(2+)] = 1 моль/л
Если концентрации ионов Al(3+) и Zn(2+) отличны от одномолярных, то электродные потенциалы анода и катода находятся по уравнению Нернста при 298 градусах Кельвина.
Е (анода) = Е (Al(3+)/Al) = Ео (Al(3+)/Al) + (0,059/3)*lg[Al(3+)]
Е (катода) = Е (Zn(2+)/Zn) = Ео (Zn(2+)/Zn) + (0,059/2)*lg[Zn(2+)