Pile 1) Indicare gli schemi dei semielementi formati dalle seguenti semicoppie redox e scrivere la corrispondente equazione di Nernst:
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- Dino Mauri
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1 ile 1) Indicare gli schemi dei semielementi formati dalle seguenti semicoppie redox e scrivere la corrispondente equazione di Nernst: a) HO + + e - H (g) + HO b) Al + + e - Al(s) c) O(g) + 4 HO + + 4e - 6 HO d) MnO e HO + Mn HO ) Calcolare il potenziale dei seguenti semielementi: a) t SnCl,1 M, SnCl4,1 M Sn 4+ /Sn +,1 V b) Ni NiCl,1 M Ni + /Ni -,5 V c) Ni NiS (sol. satura) Ni + /Ni -,5 V Kps NiS 1, x1 - ) Calcolare la f.e.m. delle seguenti pile: a) FeFe +,1 M Fe +,5 M; Fe +,5 M t Fe + /Fe -,44 V Fe + /Fe +,8 V b) t (H p 1, atm) HSO4,5 M AgNO,1 MAg Ag + /Ag,8 V c) t (H p, atm) CHCOOH,1 M AgCl(sol. satura) Ag Ag + /Ag,8 V Ka 1,8 x1-5 Kps AgCl 1,5 x1-1 d) SnSnCl,1 M KCrO7,4 M; Cr(SO4),5 M; HSO4,4 M t Sn + /Sn -,14 V Cr O - 7 / Cr + +1, V e) t (H,, atm) ph 5 KCl,1 M(Cl, atm) t Cl /Cl - +1,6 V f) Ni Ni(NO), M AgCl (sol. satura), NaCl,1 M Ag Ni + /Ni -,5 V Ag + /Ag,8V Kps AgCl 1,6 x1-1 g) t (H 1, atm) ph5, KMnO4,1 M; MnSO4,1 M; ph1, t MnO 4 - /Mn + +1,51 V 4) Calcolare quale deve essere la concentrazione dello ione Ag + perché la f.e.m. della pila sia pari a zero, sapendo che Fe +/Fe+,74 V; Ag +/Ag,8 V. t [Fe + [Fe +,1 M [Ag + x Ag 5) La forza elettromotrice della seguente pila a concentrazione: Ag AgBr (sol. satura); KBr,1 M AgNO,1 M Ag è pari a,65 V. Calcolare la solubilità ed il prodotto di solubilità del bromuro di argento. 6) La f.e.m. di una pila costituita da due elettrodi ad idrogeno di cui uno è immerso in una soluzione tampone a ph 5 e l altro in una soluzione incognita è pari a,85 V. t (H p 1, atm) ph x ph 5, (H p 1, atm) t Determinare il ph della soluzione incognita. 7) A 5 C, la seguente pila ha una f.e.m. di,569 V: Ni Ni +,5M Cu +,5 M Cu Calcolare la costante di equilibrio della reazione di ossidoriduzione che si instaura in tale pila. (R,81 atm.l.k -1 8,1 J.K -1 F 965 C)
2 Soluzioni 1) Indicare gli schemi dei semielementi formati dalle seguenti semicoppie redox e scrivere la corrispondente equazione di Nernst: a) HO + + e - H (g) + HO t (H (g)) HO + H O + /H b) Al + + e - Al(s) AlAl + Al + /Al Al + /Al + c) O(g) + 4 HO + + 4e - 6 HO t (O (g)) HO + O / H O O / H O + 4 ( O [HO + ) d) MnO e HO + Mn HO t MnO4 -, Mn +, HO + [ MnO4 [HO 5 [ Mn MnO 4 / Mn MnO4 / Mn ) Calcolare il potenziale dei seguenti semielementi: a) t SnCl,1 M, SnCl4,1 M Sn 4+ /Sn +,1 V 8 [H O H [Al + Sn 4+ + e - Sn + Sn 4+ /Sn + Sn 4+ /Sn + + [Sn [Sn 4, 59,1 +,1,1,1 V b) Ni NiCl,1 M Ni + /Ni -,5 V Ni + + e -, 59 Ni Ni + /Ni Ni + /Ni + [Ni +, 59 -,5+,1,1 V c) Ni NiS (sol. satura) Ni + /Ni -,5 V Kps NiS 1, x1 - NiS(s)Ni + (aq)+s - (aq) Kps [Ni + [S - s [Ni + s K ps M Ni + + e - Ni Ni + /Ni Ni + /Ni + 59, [Ni + -,5+ 59, 1-11,575 V
3 ) Calcolare la f.e.m. delle seguenti pile: a) FeFe +,1 M Fe +,5 M; Fe +,5 M t Fe + /Fe -,44 V Fe + /Fe +,8 V olo + Fe + + e - Fe + + Fe + /Fe + Fe + /Fe + + olo - Fe + + e - Fe - Fe + /Fe Fe + /Fe + pila +- -,74-(-,47) 1,1 V [Fe [Fe [Fe + -,44 +,8+,5,74 V,5,1 -,47 V b) t (H p 1, atm) HSO4,5 M AgNO,1 MAg Ag + /Ag,8 V olo + Ag + + e - Ag + Ag + /Ag Ag + /Ag + [Ag +,8 +,1,74 V olo - HO + + e - H (g) + HO H 1, atm [HO + ch SO 4 x,5,1 M H O + /H - H O + /H [HO H [HO +,1 - V pila +- -,74-(-),8 V c) t (H p, atm) CHCOOH,1 M AgCl(sol. satura) Ag Ag + /Ag,8 V Ka 1,8 x1-5 Kps AgCl 1,5 x1-1 olo + Ag + + e - Ag AgCl(s) Ag + (aq) + Cl - (aq) [Ag + [Cl - s Kps [Ag + [Cl - s [Ag + s K ps 1, ,x1-5 M + Ag + /Ag Ag + /Ag + [Ag +,8 + (1,x1-5 ),51 V olo - HO + + e - H (g) + HO H, atm H O + /H CHCOOH + HO CHCOO - + HO + Ka>>1 - c<<1 - M c-x c x x K a [CHCOO [HO [CH COOH x c [HO + K a c 1,8 1 5,1 1, 1 M - H O + /H [HO H (1, 1 ),1 -,15 V pila +- -,51-(-,15),66 V
4 d) SnSnCl,1 M KCrO7,4 M; Cr(SO4),5 M; HSO4,4 M t Sn + /Sn -,14 V Cr O 7 - / Cr + +1, V olo + CrO e HO + Cr + + 1HO [CrO7-,4 M [HO + MH SO 4 x,4,8 M [Cr + MCr SO 4 x,5,1 M + Cr O 7 - / Cr [Cr O 7 [Cr [H O 14 1, + 6,4(,4) (,1) 14 1, V olo - Sn + +e - Sn - Sn/Sn + + [Sn + -,14 + pila , - (-,17) 1,49 V,1 -,17 V e) t (H,, atm) ph 5, KCl,1 M(Cl, atm) t Cl /Cl - +1,6 V (RT/F)x, V olo + Cl+ e - Cl - Cl - 1,6 1,4V C l/cl [Cl (,1) olo - HO + + e - H+ HO [HO + 1 -ph 1-5 M -H O + /H [HO H pila+--1,4-(-,86) 1,716 V -5 (1 ) -,86V f) Ni Ni(NO), M AgCl (sol. satura), NaCl,1 M Ag Ni + /Ni -,5 V Ag + /Ag,8V Kps AgCl 1,6 x1-1 olo + Ag + +e - Ag AgCl (s) Ag + (aq) + Cl - (aq) Kps [Ag + [Cl - [Cl -,1 M [Ag + K ps [Cl 1,6 1, 1 1 1,6 x1-9 M [Ag olo - Ni + + e - Ni Ni / Ni [ Ni,8 (1,6 1 pila +--,8-(-,7),55 V,5 9 ),8V,,7V
5 g) t (H 1, atm) ph5, KMnO4,1 M; MnSO4,1 M; ph1, t MnO 4 - /Mn + +1,51 V olo + MnO e HO + Mn + + 1HO [HO + 1 -ph 1-1,1 M MnO4 /Mn [MnO4 [HO 5 [Mn 8,1(,1) 1,51 5,1 8 1,4V olo - HO + + e - H+ HO [HO + 1 -ph 1-5 M [HO H (1 pila+--1,4-(-,95) 1,7 V -5 ) 1-5 -,95V 4) Calcolare quale deve essere la concentrazione dello ione Ag + perché la f.e.m. della pila sia pari a zero, sapendo che Fe +/Fe+,74 V; Ag +/Ag,8 V. t [Fe + [Fe +,1 M [Ag + x Ag olo + Ag + +e - Ag - [Ag olo - Fe + + e - Fe + + [Fe Fe + /Fe + + [Fe pila + - [Ag Fe + /Fe + Fe + /Fe + ([Fe + [Fe + ) [Ag + Fe / Fe Ag / Ag,74,8-1,1 [Ag + 1-1,1 9,7x1-11 M 5) La forza elettromotrice della seguente pila a concentrazione: Ag AgBr (sol. satura); KBr,1 M AgNO,1 M Ag è pari a,65 V. Calcolare la solubilità ed il prodotto di solubilità del bromuro di argento. olo +, olo- Ag + +e - Ag [Ag pila [Ag ( [Ag [Ag ) [Ag - [ Ag [Ag + pila -,1,65-11, [Ag ,8 5,5x1-1 M AgBr(s) Ag + (aq) + Br - (aq) [Br -,1 M Kps [Ag + [Br - 5,5,4x1-1 x,1 5,5x1-1
6 6) La f.e.m. di una pila costituita da due elettrodi ad idrogeno di cui uno è immerso in una soluzione tampone a ph 5 e l altro in una soluzione incognita è pari a,85 V. t (H p 1, atm) ph x ph 5, (H p 1, atm) t Determinare il ph della soluzione incognita. olo +, olo- HO + + e - H+ HO H + H -1 atm H O /H HO/H [HO + ph [HO pila (ph - - ph+) (x-5),85 V ph - x 7) A 5 C, la seguente pila ha una f.e.m. di,569 V: Ni Ni +,5M Cu +,5 MCu H,85 5 6,44 V Calcolare la costante di equilibrio della reazione di ossidoriduzione che si instaura in tale pila (R,81 atm.l.k -1 8,1 J.K -1 F 965 C). olo + Cu + + e - Cu Cu + /Cu Cu + /Cu + olo - Ni + + e -, 59 Ni Ni + /Ni Ni + /Ni +, 59 pila Cu + /Cu-Ni + /Ni Cu + /Cu+, 59 pila+ [Cu [Ni [Cu + Ni + /Ni - [Cu pila pilapila- [Ni,569- [Cu + [Ni + [Ni +,5,59V,5 nf pilartlnk lnk nf pila RT 965,59 45,98 Ke 45,98 9,x1 19 8,1 98
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