|
 |
|
Mozete mi pomoci oko ovoga zadatka;
Izračunajte EMS galvanskog članka pri 25 C:
Ag(s)| AgNO3(0,01 M)| NH3(1 M)||KCl (1 M) |AgCl | Ag.
Pri 25 C konstanta nestabilnosti kompleksa [Ag(NH3)2]+
iznosi Kn = 6,4*10^-8, a produkt
topljivosti AgCl je Kpt=2,0*10^-10.
Unaprijed hvala.
|
|
Ime i prezime:
Iva
|
 |
 |
Napon članka računamo kao razliku redukcijskih potencijalâ katode i anode:
Ečl. = EK − EA
Potencijal svake od elektroda odredit ćemo pomoću Nernstove jednadžbe:
E = E° − R∙T/(z∙F) ∙ ln Q
pri čemu je Q jednak reakcijskom kvocijentu za redukcijski proces, koji će u ovom slučaju za obje elektrode biti isti:
Ag+(aq) + e− → Ag(s)
Q = 1/[Ag+]
Ono što će nam trebati da izračunamo te kvocijente su, dakle, koncentracije srebrovih kationa u polučlancima. Za anodu će nam za to trebati jednadžba nastajanja diamminsrebrovog kationa:
Ag+(aq) + 2 NH3(aq) ⇌ [Ag(NH3)2]+(aq)
i pripadni izraz za konstantu ravnoteže, odnosno ovdje raspada kompleksa:
Knest. = [Ag+][NH3]2/[Ag(NH3)2]
S obzirom na to da je konstanta nestabilnosti izrazito mala, možemo ravnotežnu koncentraciju kompleksa aproksimirati polaznom koncentracijom srebrovog nitrata, a ravnotežnu koncentraciju amonijaka razlikom polazne koncentracije amonijaka i dvostruke polazne koncentracije srebrovog nitrata:
[Ag(NH3)2] ≈ c0(AgNO3)
[NH3] ≈ c0(NH3) − 2∙c0(AgNO3)
Sad imamo sve što trebamo da izračunamo ravnotežnu koncentraciju srebrovih kationa:
[Ag+]A = Knest.∙c0(AgNO3)/(c0(NH3) − 2∙c0(AgNO3))2
Kod katode imamo jednostavniji posao jer gledamo ravnotežu između krutog i otopljenog sreborovog klorida:
AgCl(s) ⇌ Ag+(aq) + Cl−(aq)
KSP = [Ag+][Cl−]
[Ag+]K = KSP/[Cl−]
= KSP/c(KCl)
Nakon što smo izračunali koncentracije srebrovih kationa, možemo nazad na početak:
EA = EA° − R∙T/(z∙F) ∙ ln QA
= EA° − R∙T/(z∙F) ∙ ln 1/[Ag+]A
EK = EK° − R∙T/(z∙F) ∙ ln QK
= EK° − R∙T/(z∙F) ∙ ln 1/[Ag+]K
Ečl. = EK − EA
= EK° − R∙T/(z∙F) ∙ ln 1/[Ag+]K − (EA° − R∙T/(z∙F) ∙ ln 1/[Ag+]A)
= − R∙T/(z∙F) ∙ ln 1/[Ag+]K + R∙T/(z∙F) ∙ ln 1/[Ag+]A
= R∙T/(z∙F) ∙ (− ln 1/[Ag+]K + ln 1/[Ag+]A)
= R∙T/(z∙F) ∙ ln [Ag+]K/[Ag+]A
Ako nisam negdje grdno zgriješio, ovo bi trebao biti put do rješenja zadatka. Moguće je da postoji još koji, možda i brži pristup, ali po času mi ništa drugo ne pada na pamet. Ako se sve skupa čini prekompliciranim, možda bi bilo dobro prvo krenuti s jednostavnijim primjerima poput npr. ovoga.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
aproksimativac@gmail.com
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
