作者hokkaido (Floyd)
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标题Re: [化学] 两题物化求解
时间Sat Jun 21 02:10:47 2008
※ 引述《besenk (小花)》之铭言：
: (1)已知反应Ｃｕ2++Ｃｕ→2Ｃｕ+，在298.2Ｋ时，平衡常数为1.2*10-6，Ｃｕ2+的△fＧ
: mo＝64.98kＪ/ｍｏｌｅ，已知ＣｕＩ的Ｋｓｐ为1.1x10-12，试求:
: Emo（Ｃｕ+，Ｃｕ）和Emo（ＣｕＩ，Ｃｕ）
: (2)在273-318Ｋ范围内，下述电池的电动势与温度的关系可由所列公式表示:
: Ｃｕ(s)｜Ｃｕ2Ｏ(s)｜ＮａＯＨ(aq)｜ＨｇＯ(s)｜Ｈｇ(l)
: Ｅ＝〔461.7-0.144（Ｔ-298）+0.00014（Ｔ-298）2〕ｍＶ
: Ｐｔ(s)｜Ｈ2(po)｜ＮａＯＨ(aq)｜ＨｇＯ(s)+Ｈｇ(l)
: Ｅ＝〔925.85-0.2948（Ｔ-298）+0.00049（Ｔ-298）2〕ｍＶ
: 已知Ｈ2Ｏ的△rＨm＝-285.85ｋＪ/ｍｏｌｅ，△rＧm＝-237.19ｋＪ/ｍｏｌｅ，试分别
: 计算ＨｇＯ和Ｃｕ2Ｏ在298.2Ｋ时的△rＨm和△rＧm
: 若对题目觉得不清楚请点此连结
: http://0rz.tw/9f4i6
: 请各位高手帮解吧 可回至信箱或连络後传文字档给我 感激
题目先给了Cu^2+的 △Ｇo＝64.98kJ/mol，由公式△Ｇo = -n*F*Eo
(n为转移的电子数、F为法拉第常数、Eo则为标准还原电位)
64.98*1000 J/mol = -2*96485*Eo 得Eo为 -0.3367
(此处题目所给的自由能变化量为大於零，有点疑惑....根据我上课听老师所讲，自由能
的变化量若小於零，反应放能，也就是其标准还原电位应大於零才是。查表也可得知
Cu^2+的标准还原电为 +0.337 v) 故我下列记算采用 +0.337
由题目所给平衡常数以及浓度积常数，可写出：
Cu^2+(aq) + Cu(s) → 2 Cu^1+(aq)
Keq = 1.2*10^-6 = [Cu^1+]^2 / [Cu^2+] (1)
Cu^1+(aq) + I^1+(aq) + e- → CuI(s)
Ksp = [Cu^1+]*[I^1+] = 1.1*10^-12 (2)
假定一化学电池由Cu^2+的半反应、Cu^1+的半反应 所组成
反应到达平衡时，系统中每个半反应的Esystem会相等。(输出电压 = 0)
两半反应如下：
Cu^2+(aq) + 2e- → Cu(s) Eo Cu^2+/Cu = 0.3367
Cu^1+(aq) + e- → Cu(s) Eo Cu^1+/Cu = X
by nernst equation:
Esys = 0.3367 - (0.0592/2)*log(1/[Cu^2+])
= X - 0.0592*log(1/[Cu^1+])
由式(1)得：[Cu^2+] = [Cu^1+]^2 / Keq = (Ksp)^2 / ([I^1-]^2)*Keq
(把分子的[Cu+]改以Ksp表示)
由式(2)得：[Cu^1+] = Ksp / [I^1-]
上列所述带入半反应中，可得到：
0.3367 - (0.0592/2)*log{ (1.1*10^-12)^2 / [I^1-]^2*(1.2*10^-6)}
会等於
X - 0.0592*log{[I^1-] / (1.1*10^-12)}
([I^1-] → 1.0M)
算出 X = 0.512 ( 我查表却是0.521 囧 )
有错误的话，欢迎指教XDDDD
第二小题
可由Cu^1+(aq) + e- → Cu(s) Eo = 0.512
计算出CuI(s) + e- → Cu(s) + I^1- 的Eo
Eo = 0.512 - 0.0592*log(1/[Cu^1+])
= 0.512 - 0.0592*log{ [I^1+]/(1.1*10^-12) }
= -0.1959 (囧!! 查表是 -0.185)
有什麽错误 麻烦告知一下唷 我打得有点乱
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