Эталоны решения задач

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 10

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Задача 1.Рассчитайте ЭДС и напишите схему гальванического элемента, в котором обратимо протекает реакция по уравнению:

2Fe³⁺+ HAsO₂+2H₂O=2Fe²⁺+H₃AsO₄+2H⁺

При 1атм и 298К. Активности ионов участвующих в реакциях;

a_Fe²⁺=0,005 a_Feᶾ⁺=0,02 a_H3AsO2=0,1 a_H2O=1

Решение.

Определим уравнения электродных реакций. Для этого из уравнения реакций, приведенной в условии, вычитаем уравнения одной из прилагаемых электродных:

2Fe³⁺+ HAsO₂+2H₂O=2Fe²⁺+H₃AsO₄+2H⁺

2Fe³⁺+2ē=2Fe²⁺

H₃AsO₄+ 2H⁺+2ē= HAsO₂+2H₂O

В справочнике находим соответствующие стандартные электродные потенциалы:

e₁º=e _H3AsO4, _{2H⁺, HAsO2} =0,560В;

е₂=еº _{Fe3+, Fe2+}=0,771В.

Вычисляем электродные потенциалы по уравнению:

e₁=eº_H3AsO4, _{2H⁺, HAsO2}+ ; n=2

Подставляем полученные значения е₁и е₂ в уравнение:

Е=е₂-е₁

Е=0,789-0,451=0,338В.

Схема элемента

Pt/H⁺, H₃AsO₂, HAsO₂//Fe³⁺,Fe²⁺, H₂O/Pt

Задача 2.Определитьконстантуравновесияреакций:

KMnO₄+5FeCl₂+8HCl=MnCl₂+KCl+5FeCl₃+4H₂O

Если нормальный потенциал Fe²⁺/Fe³⁺, равен 0,77В, а MnO₄^-+8Н⁺=5ē→Mn²⁺+4H₂O=1,52

Решение

Написав уравнение реакции в ионной форме,

MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

Находим константу равновесия:

В состоянии равновесия потенциалы Fe²⁺→Fe³⁺ и MnO₄+8H⁺+5ē→Mn²⁺+4H₂O

Должны быть равны:

Еº

В этой реакции окислителем является MnO₄^-, а восстановителем Fe²⁺. Число электронов, отдаваемых восстановителем и принимаемых окислителем, равно 5:

Логарифм константы равновесия рассматриваемой реакции равен:

Подставив в эту формулу значения нормальных окислительно – восстановительных потенциалов, получим:

Отсюда, К=10⁶⁴

Задача 3. ЭДС цепи, составленной из насыщенного каломельногои водородного электродов, заполненного желудочным соком, при температуре 18ºС равна 0,332В. Потенциал насыщенного каломельного электрода по нормальному водородному при 18ºС равен Е=0,250В. Найти рН желудочного сока

Решение

Определяем ЭДС по отношению к нормальному водородному электроду: 0,332-0,250=0,082В.

Применив уравнение , приняв n=1 и С=1, находим:

, но –lgC₂=рН=1.4

ТЕСТОВЫЙ САМОКОНТРОЛЬ

Потенциал какого из перечисленных электродов не зависит от рН

A: каломельного

B: водородного

C: стеклянного

D: хингидронного

Какой из электродов наиболее часто используют для определения рН

A: стеклянный

B: цинковый

C: хлорсеребряный

D: хингидронный

К какому типу электродов относится хлорсеребряный электрод:

A: II рода

B: I рода

C: окс-восст

D: ион-селективный

E: газовый

Какое титрование можно проводить с помощью гальванического элемента:

Ag/AgCl/HCl/стекл. мембрана/иссл. р-р/KCl/AgCl/Ag

A: кислотно-основное

B: осадительное

C: оксислительное-восстановвительное

D: комплексонометрия

E: амперометрия

Какую из приведенных цепей предпочтительнее использовать для определения концентрации лекарственного вещества, обладающего кислотно-основными свойствами:

A: Ag/AgCl/HCl/стекл. мембрана/иссл. р-р/KCl/AgCl/Ag

B: Pt/H₂/иссл. р-р/KCl/AgCl/Ag

C: Pt/H₂/иссл. р-р/KCl/Hg₂Cl₂/Hg

D: Pt/C₆H₄(OH)₂, C₆H₄O₂/иссл. р-р/KCl/AgCl/Ag

E: Ag /AgCl /KCl / иссл. р-р/KCl/AgCl/Ag

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Физическая химия. В 2 кн. / Под ред. К. С. Краснова:-3-е изд., испр. -- М.: Высш. школа, 2001.

2. Стромберг А. Г., Семченко Д. П. Физическая химия. – 4-е изд., испр. - М.: Высш. школа, 2001. – 527с.

3. Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая школа, 1990.

4. Калібабчук В.О., Грищенко Л.І., Галинська В.І. Медична хімія. – К.: Інтермед, 2006.

5. Красовский И.В., Вайль Е.И., Безуглий В.Д. Физическая и коллоидная химия. – К.: Вища школа, 1983.

6. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. – М.: Высшая школа, 1989.

7. Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. – Вінниця: Світ, 2006.

8. Мороз А.С., Ковальова А.Г., Фізична та колоїдна хімія. – Львів: Світ, 1994.

9. Миронович Л.М., Мардашко О.О. Медична хімія. – К.: Каравела, 2007.

10.Физическая и коллоидная химия. Под ред. проф. Кабачного В.И. – Харьков: Изд-во НФАУ, 2001.

11.Физическая химия. Под ред. Краснова К.С. – М.: Высшая школа, 1982.

12.Филиппов Ю.В., Попович М.П. Физическая химия. – М.: Моск. уи-т, 1980.

13. Садовничая Л.П. Хухрянский В.Г., Цыганенко А.Я. Биофизическая химия. – К.: Вища школа, 1986.

Рецензенты: зав кафедрой органической химии

д. фарм. н., Коваленко C.И.

проф. кафедры биологической химии ЗГМУ

д. фарм. н., Романенко Н.И.

Методическое пособие подготовили сотрудники кафедры физической и коллоидной химии Запорожского государственного медицинского университета:

- д. фарм. н., Каплаушенко А.Г.;

- доц. Похмёлкина С.А.;

- доц. Чернега Г.В.;

- доц. Пряхин О.Р.;

- ст. пр. Авраменко А.И.;

- асс. Юрченко И.А.;

- ст. лаб. Щербак М.А.;

Рассмотрено и утверждено на заседании цикловой методической комиссии химических дисциплин Запорожского государственного медицинского университета (протокол №______ от_______ 2015 года)

Копирование и тиражирование только по письменному согласию ЗГМУ