Тема 2.3. Електрорушійні сили (ерс). Електродні потенціали

Запитання і завдання для самоконтролю

1. Поясніть механізм виникнення стрибка потенціалу на межі металрозчин.

2. Що називають ЕРС? Виведіть та поясніть рівняння для розрахунку ЕРС гальванічного елементу. Що таке стандартна ЕРС?

3. Як прийнято записувати схеми окремих електродів та гальванічних елементів? Наведіть приклади. Які процеси перебігають на електродах елементу?

4. Що називають електродним потенціалом? Від яких факторів він залежить? Як його обчислюють?

5. Опишіть водневий електрод (будова, схема, електродна реакція, рівняння для розрахунку потенціалу) та вкажіть, де його використовують.

6. Які електроди називають оборотними? Як їх класифікують?

7. Що являють собою електроди 1-го роду? Опишіть їх детально.

8. Опишіть електроди 2-го роду. Яка будова, як працюють та з якою метою використовують каломельний та хлор-срібний електроди?

9. Які електроди називають газовими? Яка їх будова та схема запису? Як записують рівняння електродної реакції та розраховують електродний потенціал?

10. Які електроди належать до окисно-відновних? (Схема запису, електродна реакція, формула для розрахунку потенціалу).

1. Яка будова скляного та хінгідронного електродів? Для чого їх використовують?

11. Що називають стандартним електродним потенціалом? Від яких факторів він залежить? Які питання можна вирішити за допомогою таблиці стандартних електродних потенціалів?

Типові задачі

1. Розрахунок потенціалів різних типів електродів у розчинах із заданою концентрацією електроліту.

1. Складання схем гальванічних елементів із використанням таблиці стандартних електродних потенціалів.

2. Написання рівнянь електродних процесів та рівняння загальної реакції, що перебігає у гальванічному елементі.

Література: [1, § 170172, 174177; 2, § VІІ.8, VІІ.9; 3, Гл. 11, § 16; 4, 18.1, 18.3, 18.518.6].

Тема 2.4. Типи гальванічних ланцюгів. Дифузійний потенціал. Термодинаміка гальванічного елементу. Потенціометрія

Запитання і завдання для самоконтролю

1. Як експериментально визначають ЕРС гальванічного елементу та електродні потенціали?

2. Як із вимірювань ЕРС гальванічного елементу можна визначити термодинамічні характеристики реакції, яка перебігає в ньому? Який експеримент потрібно провести?

3. Який вигляд має рівняння Гіббса-Гельмгольца для електрохімічного ланцюга? Виведіть та проаналізуйте його.

4. Як може змінюватися температура гальванічного елементу в адіабатних умовах його роботи? Від чого ця зміна залежить?

5. Як класифікують електрохімічні системи? Наведіть приклади хімічних та концентраційних ланцюгів з переносом та без переносу.

6. Які елементи називають концентраційними? Опишіть різні типи таких ланцюгів.

7. Що називають дифузійним потенціалом? Яка причина його виникнення? Як його розраховують та як його можна усунути?

8. Яка будова елементу Вестона. Для чого його використовують? До якого типу елементів він належить?

9. Як за допомогою потенціометрії визначити добуток розчинності важкорозчинного електроліту? Поясніть на прикладі.

10. У чому полягає методика потенціометричного визначення рН? Які електроди для використовують?

11. Як і в яких випадках застосовують потенціометричне титрування? Наведіть типові графіки титрування.

12. Яким чином можна експериментально визначити середній іонний коефіцієнт активності електроліту?

13. Як за допомогою потенціометричних вимірювань можна визначити напрямок реакції, що перебігає в гальванічному елементі, та розрахувати її константу рівноваги? Поясніть на прикладі.

Типові задачі

1. Розрахунок ЕРС гальванічних елементів різного типу.

2. Визначення напрямку перебігу реакції у водному розчині та розрахунок її константи рівноваги за допомогою таблиці стандартних електродних потенціалів.

3. Розрахунок термодинамічних характеристик реакції ( , , ) на основі даних про температурну залежність ЕРС елементу, в якому ця реакція перебігає.

4. Обчислення добутку розчинності важкорозчинного електроліту за значеннями стандартних електродних потенціалів.

5. Складання схеми елементу для потенціометричного титрування запропонованого розчину та побудова залежностей і .

Література: [1, § 173, 175, 178180; 2, § VІІ.8, VІІ.10VІІ.13; 3, Гл. 12, § 711; 4,18.2, 18.718.8].