Kemi

Elektrokemi

27. november 2012 af HE1234 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hej - er der nogen der kan forklare mig hvordan man løser følgende opgaver:

Opgave 1

Beregn ligevægtskonstanter for følgende ligevægte:

a) Sn(s) + Pb2+(aq) ? Sn2+(aq) + Pb(s)
b) 2Ag(s) + Cu2+(aq) ? 2Ag2+(aq) + Cu(s)

Opgave 2

Beregn U0 for cellen

Ag(s)?Ag+(aq, 0,0004 M)??Cu2+(aq, 0,010 M)?Cu(s).

Opgave 3

Aluminium kan fremstilles ved elektrolyse af smeltet Al2O3 med Pt-elektroder. Antag, at elektroly-sen foregår ved en spændingsforskel på 4,40 V og en strømstyrke på 1,74 ⋅ 105 A.

a) Beregn, hvor lang tid, der går med at fremstille 100 kg Al.
b) Hvis prisen for elektricitet er 0,75 kr. pr. kWh, hvad bliver prisen da?

Brugbart svar (1)

Svar #1
27. november 2012 af mathon

a)
Sn _(s) + Pb²⁺ _(aq) ---> Sn²⁺ _(aq) + Pb _(s)

                               [Sn²⁺ _(aq)]
                          Y = --------------
                                 [Pb²⁺ _(aq)]

Svar #2
27. november 2012 af HE1234 (Slettet)

Skal man ikke bruge formlen ln?(K)=(U_0·z·F)/(R·T)?

Brugbart svar (1)

Svar #3
27. november 2012 af mathon

   b)
             er ikke mulig, da Ag er mere elektronegativt end Cu
             dvs Ag trækker i elektronerne med større kraft end Cu gør

Brugbart svar (1)

Svar #4
27. november 2012 af mathon

men

Cu_(s) | Cu²⁺ (aq, 0,010 M) || Ag⁺ (aq, 0,0004 M) | Ag _(s)

den strømgivende reaktion

Cu_(s) + 2 Ag⁺ _(aq) ---> Cu²⁺ _(aq) + 2 Ag _(s)

                                        [Cu²⁺ _(aq)]      (0,010 M)
                                  Y = -------------- = ------------- = 62500
                                        [Ag⁺ _(aq)]²    (0,0004 M)²

                                   0,0592 V
                                  U_o = U_o^θ - ------------ • log(Y)
                                                       z

U_o^θ= e_h^θ - e_v^θ = (0,80 V) - (0,35 V) = 0,45 V

                                   0,0592 V
                                  U_o = (0,45 V) - ------------ • log(62500) = 0,31 V
                                                     2

Brugbart svar (1)

Svar #5
27. november 2012 af mathon

m = Ä • I•t

(10⁵ g) = (9,32163·10^-5 g/C) • (I•t)

I•t = (10⁵ g) / (9,32163·10^-5 g/C) = 1,07277·10⁹ C

fornøden el-energi

E = (I•t) • U = (1,07277·10⁹ C) • (4,40 J/C) = 4,72021·10⁹ J = 1311,17 kWh

udvindingspris

Pris pr 100 kg Al = (1311,17 kWh) • (0,75 kr/kWh) = 983,38 kr

Brugbart svar (1)

Svar #6
28. november 2012 af mathon

                                0,0592 V
                                  U_o = U_o^θ - ------------ • log(Y)           Nernst
                                                       z

m = Ä • I•t Faraday

Brugbart svar (1)

Svar #7
28. november 2012 af mathon

endvidere
{N_A } elektroner med ladningen 96485,3 C aflader M/3 g Al = (26,982 g)/3 = 8,994 g

1 C aflader (8,994 g) / (96485,3 C) = 9,32163·10^-5 g/C

aluminiums såkaldte elektrokemiske ækvivalent

                 Ä = 9,32163·10^-5 g/C

Svar #8
22. december 2012 af HE1234 (Slettet)

Hvad hedder m = Ä • I•t ; har det et bestemt navn? Og hvad betyder de enkelte bogstaver?

Brugbart svar (1)

Svar #9
22. december 2012 af mathon

Faradays elektrolytiske lov

m er det ved elektroden udskilte stof i gram

Ä er stoffets elektrokemiske ækvivalent

I er den konstante strømstyrke gennem elektrolytten

t er den tid, hvori den konstante strøm gennemløber elektrolytten

Brugbart svar (1)

Svar #10
30. december 2012 af Avnborg (Slettet)

#1
a)

Sn _(s) + Pb²⁺ _(aq) ---> Sn²⁺ _(aq) + Pb _(s)

                               [Sn²⁺ _(aq)]
                          Y = --------------
                                 [Pb²⁺ _(aq)]

Hvor finder du koncentrationerne?

Brugbart svar (1)

Svar #11
30. december 2012 af Avnborg (Slettet)

#4
U_o^θ= e_h^θ - e_v^θ = (0,80 V) - (0,35 V) = 0,45

Hvor finder du de værdier for elektrodepotentialerne?

Skriv et svar til: Elektrokemi

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.