DWMED

Przykładem elektrody halogenosrebrowej jest elektroda chlorosrebrowa:

AgCl_(s) + ē ⇄ Ag_(s) + Cl^–_(aq)

Elektrodę taką stanowi srebrny drucik pokryty trudno rozpuszczalnym w wodzie chlorkiem srebra, zanurzony w roztworze zawierającym jony chlorkowe. Potencjał redoks tej elektrody zależy od stężenia jonów chlorkowych, co w temperaturze 298 K ilustruje zależność:

E_Ag/AgCl = E^o_Ag/AgCl – 0,059∙log[Cl^–]

W temperaturze 298 K potencjał standardowy (E^o_Ag/AgCl) tej elektrody wynosi 0,222 V.

Na podstawie: W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa 2012.

W temperaturze 298 K potencjał elektrody chlorosrebrowej zanurzonej w nasyconym roztworze, pozostającym w równowadze z osadem AgCl wynosi 0,51 V.

Oblicz wartość iloczynu rozpuszczalności chlorku srebra w opisanych warunkach.

Przykładem elektrody halogenosrebrowej jest elektroda chlorosrebrowa:

AgCl_(s) + ē ⇄ Ag_(s) + Cl^–_(aq)

Elektrodę taką stanowi srebrny drucik pokryty trudno rozpuszczalnym w wodzie chlorkiem srebra, zanurzony w roztworze zawierającym jony chlorkowe. Potencjał redoks tej elektrody zależy od stężenia jonów chlorkowych, co w temperaturze 298 K ilustruje zależność:

E_Ag/AgCl = E^o_Ag/AgCl – 0,059∙log[Cl^–]

W temperaturze 298 K potencjał standardowy (E^o_Ag/AgCl) tej elektrody wynosi 0,222 V.

Na podstawie: W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa 2012.

W roztworze chlorku wapnia o nieznanym stężeniu zanurzono drucik srebrny pokryty chlorkiem srebra. Potencjał redoks utworzonego w ten sposób półogniwa chlorosrebrowego w temperaturze 298 K wynosi 0,299 V.

Oblicz stężenie molowe jonów Ca²⁺ znajdujących się w roztworze.

W celu zapobiegania korozji elektrochemicznej metali, na element narażony na działanie czynników atmosferycznych nanosi się warstwę ochronną chemicznie aktywniejszego od niego metalu. W miejscu ewentualnego uszkodzenia ciągłości powłoki ochronnej, w obecności wody utworzy się wówczas mikroogniwo, w którym na odsłoniętej powierzchni (pełniącej funkcję katody) przebiega proces redukcji rozpuszczonego w wodzie tlenu. W opisanym układzie utlenieniu ulega metal będący składnikiem powłoki ochronnej, pełniącej wówczas funkcję anody. W przypadku korozji elementów stalowych, produktem końcowym opisanego zjawiska korozji jest zwykle monohydrat tlenku żelaza(III).

W celu zabezpieczenia przed wpływem czynników atmosferycznych pewnego stalowego elementu dekoracyjnego pokryto go warstwą srebra. W czasie transportu powłoka ta uległa zarysowaniu (rysunek poniżej). Do miejsca uszkodzenia dostała się woda z rozpuszczonym w niej tlenem atmosferycznym.

Napisz równania reakcji chemicznych, jakie doprowadziły do korozji dekoracji. W tym celu uwzględnij procesy – katodowy i anodowy oraz biegnące w ich następstwie dwie reakcje chemiczne, w wyniku których pojawił się najpierw bladozielony osad (pierwsza reakcja), który po pewnym czasie przyjął rdzawe zabarwienie (druga reakcja). Równania: pierwszej reakcji chemicznej oraz procesu katodowego i anodowego napisz w formie jonowej skróconej.

W celu zapobiegania korozji elektrochemicznej metali, na element narażony na działanie czynników atmosferycznych nanosi się warstwę ochronną chemicznie aktywniejszego od niego metalu. W miejscu ewentualnego uszkodzenia ciągłości powłoki ochronnej, w obecności wody utworzy się wówczas mikroogniwo, w którym na odsłoniętej powierzchni (pełniącej funkcję katody) przebiega proces redukcji rozpuszczonego w wodzie tlenu. W opisanym układzie utlenieniu ulega metal będący składnikiem powłoki ochronnej, pełniącej wówczas funkcję anody. W przypadku korozji elementów stalowych, produktem końcowym opisanego zjawiska korozji jest zwykle monohydrat tlenku żelaza(III).

Spośród wymienionych metali:  

Aby wodny roztwór związku chemicznego mógł przewodzić prąd elektryczny, w układzie muszą znajdować się swobodnie poruszające się nośniki ładunku elektrycznego.

Spośród wymienionych związków chemicznych podkreśl wzory (lub nazwy) tych, których wodne roztwory po umieszczeniu w nich elektrod i zamknięciu obwodu elektrycznego będą dobrze przewodzić prąd elektryczny.

W stałym stanie skupienia kryształy niektórych substancji chemicznych dobrze przewodzą prąd elektryczny.

Wśród niżej wymienionych podkreśl nazwy tych substancji chemicznych, których kryształy wykazują opisaną wyżej własność.

W kilku różnych elektrolizerach przeprowadzono (niezależnie) elektrolizę wodnych roztworów związków chemicznych: kwasu solnego, wodorotlenku sodu, siarczanu(VI) miedzi(II), bromku potasu oraz chlorku żelaza(II). Każdorazowo zastosowano elektrody platynowe.

Napisz równania połówkowe głównych procesów utleniania i redukcji, jakie przebiegły w przestrzeni katodowej oraz anodowej podczas opisanego doświadczenia z udziałem wodnych roztworów: kwasu solnego oraz wodorotlenku sodu.

W kilku różnych elektrolizerach przeprowadzono (niezależnie) elektrolizę wodnych roztworów związków chemicznych: kwasu solnego, wodorotlenku sodu, siarczanu(VI) miedzi(II), bromku potasu oraz chlorku kobaltu(II). Każdorazowo zastosowano elektrody platynowe.

Napisz równania połówkowe głównych procesów utleniania i redukcji, jakie przebiegły w przestrzeni katodowej oraz anodowej podczas opisanego doświadczenia z udziałem wodnych roztworów: siarczanu(VI) miedzi(II), bromku potasu oraz chlorku kobaltu(II).

Przeprowadzono elektrolizę wodnego roztworu chlorku amonu z wykorzystaniem elektrod grafitowych.

Napisz równania połówkowe głównych procesów elektrodowych, jakie przebiegły podczas tego procesu.

W trzech różnych elektrolizerach przeprowadzono (niezależnie) elektrolizę stopionych związków chemicznych – chlorku sodu, wodorotlenku potasu oraz tlenku glinu.

Napisz połówkowe równania reakcji elektrodowych, jakie przebiegły podczas opisanego doświadczenia.

Gdy  elektrolizie z użyciem elektrod platynowych poddaje się stopione nieamonowe sole kwasów tlenowych, w procesie anodowym zwykle wydziela się tlen oraz odpowiedni tlenek kwasowy. Opisanej elektrolizie uległo 6,9 g stopionego węglanu potasu i wydzieliła się mieszanina gazów. W celu oczyszczenia znajdującego się w niej tlenu, mieszanina została przepuszczona przez płuczkę zawierającą 200 cm³ wodnego roztworu wodorotlenku sodu.

Napisz równania reakcji jakie przebiegły – w procesie katodowym oraz anodowym podczas opisanego doświadczenia.

Gdy  elektrolizie z użyciem elektrod platynowych poddaje się stopione nieamonowe sole kwasów tlenowych, w procesie anodowym zwykle wydziela się tlen oraz odpowiedni tlenek kwasowy. Opisanej elektrolizie uległo 6,9 g stopionego węglanu potasu i wydzieliła się mieszanina gazów. W celu oczyszczenia znajdującego się w niej tlenu, mieszanina została przepuszczona przez płuczkę zawierającą 200 cm³ wodnego roztworu wodorotlenku sodu.

Oblicz, jakie powinno być minimalne stężenie roztworu NaOH w płuczce, aby stanowiący zanieczyszczenie tlenek kwasowy został w całości pochłonięty z utworzeniem soli obojętnej.

Gdy  elektrolizie z użyciem elektrod platynowych poddaje się stopione nieamonowe sole kwasów tlenowych, w procesie anodowym zwykle wydziela się tlen oraz odpowiedni tlenek kwasowy. Opisanej elektrolizie uległo 6,9 g stopionego węglanu potasu i wydzieliła się mieszanina gazów. W celu oczyszczenia znajdującego się w niej tlenu, mieszanina została przepuszczona przez płuczkę zawierającą 200 cm³ wodnego roztworu wodorotlenku sodu. Podczas przepływu prądu elektrycznego, dochodzi do strat energii. Jedną z przyczyn tego zjawiska jest zamiana energii elektrycznej na energię cieplną.

Oblicz, jaki procent ładunku elektrycznego został faktycznie zużyty na przeprowadzenie opisanego procesu elektrolizy, jeśli zebrany tlen zajął objętość 580 cm³ (295 K, 1003 hPa).

Przygotowano 250 g wodnego roztworu siarczanu(VI) sodu o stężeniu 7,1%.

Oblicz, ile godzin należałoby prowadzić elektrolizę prądem o natężeniu 5,66 A z wykorzystaniem elektrod platynowych, aby stężenie roztworu wzrosło do 7,5%?

Przygotowano wodny roztwór chlorku sodu z dodatkiem kilku kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny. W opisanej mieszaninie zanurzono elektrody grafitowe X oraz Y, które połączono ze źródłem prądu stałego. Schemat opisanego układu ilustruje zamieszczony rysunek.

Po zamknięciu obwodu elektrycznego przeprowadzono proces elektrolizy i  zaobserwowano między innymi, że roztwór wokół jednej z elektrod przyjął różowe zabarwienie. Ponadto wydzieliły się pewne substancje gazowe, a temperatura elektrolizowanego roztworu wyraźnie wzrosła.

Podaj oznaczenie elektrody (X lub Y) wokół której zaobserwowano pojawienie się opisanego koloru i określ jej nazwę (katoda, anoda). Odpowiedź uzasadnij równaniem odpowiedniego procesu elektrodowego.