Bài tập điện hóa học

Tài liệu tham khảo cho giáo viên, học sinh chuyên môn hóa học - Bài tập điện hóa học. Điện hóa là tên gọi một lĩnh vực trong hóa học nghiên cứu về mối liên hệ giữa các quá trình hóa học và dòng điện. Một phản ứng hóa học xảy ra khi có dòng điện chạy qua, hay qua phản ứng hóa học có một hiệu điện thế, đây là những quá trình điện hóa. Trong các quá trình này luôn tồn tại đồng thời hai hiện tượng: ôxi hóa và ôxi hóa khử (phản ứng ôxi hóa khử.

Bài 1: Dung dịch CH3COOH 0,001028N ở 250C có độ dẫn điện đương lượng 48,18

cm2.dlg.Ω-1,độ dẫn điện đương lượng của acid này khi pha loãng vô cùng ở cừng nhiệt độ là 390,6 cm2.dlg.Ω-1

Tính độ điện li  và hằng số phân li acid

Giải:

Ta có: = = =0,1233 Ka= (

=(CA.2)/(∞(∞-))

= (0,001018.48,182)/ (390,6(390,6-48,18))

=1,78.10-5

Bài 2 : Tính hằng số cân bằng của phản ứng :

Sn + Pb2+==>Pb + Sn2+

Biết :

E0

Sn 2+ /Sn=-1,140V, E0

Pb 2+ /Pb=-0,126V

Giải:

Sn + Pb2+==>Pb + Sn2+

Ta có:

E0=E0

Pb 2+ /Pb-E0

Sn 2+ /Sn =-0,126-(0,14)=0,014 (V) Mà:

E0=RTlnKcb= lnKcb

==>Kcb=10 ^[(2Fo)/0,059]

==>Kcb=2,98

Bài 3: Sức điện động của pin:

(-)Cd|CdCl2 H20 (dd bão hòa)|AgCl|Ag(+) ở 250C là 0,67533V,hệ số nhiệt độ là

-6,5.10-4v/độ

Tính G,S,H của phản ứng ở 250C

Giải:

Cd + 2Ag+==>2Ag + Cd2+

Ta có:

G=-nEF=-2*0,67533*23060=-31150 (Cal)

S=nF =2.2360.(-6,5.10-4)=-29,97Ca/độ

H=G + TS=-31150 +298(-30)=-40090J Bài 4:Người ta nhúng các điện cực Pt dạng đĩa có đường kính 1,34cm vào bình đo dẫn điện.khoảng cách giữa hai điện cực là 1,72cm.Bình đổ đầy dung dịch NaNO3

0,05N.Hiệu điện thế giữa hai điện cực là 0,5V,dòng xoay chiều qua bình đo là

1,85mA.Tìm độ dẫn điện riêng x và độ dẫn điện đương lượng  của dung dịch.

Giải:

S=(1,34/2)2.3,14=1,41cm2

R= = 0.5=270,27 Ω

Mà : R=  ==> =R =(270,27.1,41) =221,55

==>x= =4,51.10-3cm-1.Ω-1

 = 1000=(4,51.10-3.1000) =90,26 (cm2.dlg.Ω-1)

Bài 5 : Một bình đo độ dẫn được chuẩn theo dung dịch KCl 0,02N

(x=0,002768 cm-1.Ω-1) điện trở của bình đo được ở 250C là 457,3Ω.Sau đó,nạp dung dịch CaCl2 chứa 0,555 CaCl2 trong một lít vào bình.Điện trở đo được là

1050Ω.Tính:

1

a Dung tích của bình

b Độ dẫn điện riêng của dung dịch CaCl2

c Độ dẫn điện đương lượng của dung dịch CaCl2 ở nồng độ này

Giải :

a.Dung tích của bình

X=

==> =X.R=0,002768.457,3=1,266 cm-1

b.Độ dẫn điện riêng của dung dịch CaCl2

XCaCl 2= = 1,266=1,206.10-3 (cm-1.Ω-1) c.Độ dẫn điện đương lượng của dung dịch CaCl2 ở nồng độ này

 =1000

ĐCaCl 2= =55,5 :V=1

 CN= =0,01 N

  CaCl 2= 1,206.10-3=120,6 (cm-1.dlg.Ω-1)

Bài 6 : Tính suất điện động của nguyên tố sau ở 250C

(-)Zn|ZnCl2(0,005)||CdCl2(2M)|Cd(+) Biết Cd 2+ /Cd=-0,402V

E0

Pb 2+ /Pb=-0,126V

Giải :

(-)Zn|ZnCl2(0,005)M||CdCl2(2M)|Cd(+)

Ta có :

lnaCd 2+

0 Cd 2+ /Cd + lg(2.0,044)= -0,433 (V) Zn 2+ /Zn= 0 Zn 2+ /Zn + RT lg(0,005.0,789)

= -0,893 (V) E= Cd 2+ /Cd- Zn 2+ /Zn=0,4 (V)

2