Задачи по физколлоидной химии (поhttp:/ммогите найти ошибки)

[9Evgenia9]

Здравствуйте, помогите, пожалуйста, найти ошибки в контрольной, вернул преподаватель.

1. Вычислить стандартный электродный потенциал для электрода Mn2+,MnO4-, H+/Pt, если по отношению к стандартному водородному электроду, значение потенциала Е этого электрода (φ _{MnO4^-,H⁺/Mn²⁺}) при следующих условиях составляет: С(Mn²⁺)=C(MnO4^-)=C(H⁺)-0,01 моль/л.

Вот мое решение:

ПОтенциал стандартного водородного электрода равен нулю. Для полуреакции MnO₄^- + 8H⁺ + 5e= Mn2⁺ + H2O
уравнение нернста имеет вид (T=298K) φ_{(MnO4^-,8H+/Mn²⁺)}=φ⁰(MnO4^-,8H⁺/Mn²⁺)+RT/57 Ln C(MnO₄^-)C⁸(H⁺)/C(Mn²⁺)=φ⁰(MnO₄^-,8H⁺/Mn²⁺)+0,059/5 lg0,01*0,01⁸/0,01= φ⁰(MnO₄^-,8H⁺/Mn²⁺)-0,189

Поэтому ЭДС данного гальванического элемента состоявляет E=φ_{(MnO4^-,8H⁺/Mn²⁺)}-0,189-0=1.321
Отсюда φ⁰(MnO_4-,8H⁺/Mn²⁺)=1,51В


Комментарий преподавателя: условие записано неполностью, что не позволяет решить задачу. Неверно.





2. К буферному раствору, составленному из 100 мл пропионовой кислоты с С=0,02 моль/л и 200 мл раствора пропионата натрия с С=0,01 моль/л, добавили 10 мл раствора натрия гидроксида с С=0,01 моль/л. На сколько изменится рН буферного раствора? Какова будет буферная емкость раствора по щелочи?

Мой решение:

Концентрация вещества в исхлдному растовре составит: с С(C₂H₅COOH)=0,02*100/100-200=6,67 10^-3 моль/л
C(C₂H₅COONa)=0,01*200/100+200=6,67*10^-3 моль/л. По уравнению Гендерсона-Гессельбаха находим рН в исходной растворе:
рН=pKa+lg C(C2H5COONa)/C(C2H5COOH)=4,87+lg 6,67*10-3/6,67*10-3=4.87
В исходной растворе содержание кислоты и соли равно и составляет
n(C₂H₅COOH)=n(C₂H₅COONa)=6,67*10^-3 0,3=2*10^-3 моль.
В 10 мл добавленного растовра содержитя NaOH в количестве n(NaOH)=0,01*10/1000=10^-4 моль
При добавлении NaOH идет реакция: С₂H₅COOH+NaOH=C₂H₅COONa+H2O. Количество вещества в растворе после реакции составляет
n"(С_2H5COOH)=2*10^-3-10^-4=1,9*10^-3 моль
n"(C₂H₅COONa)=2*10^-3+10^-4=2,1*10^-3 моль

pH"=pKa+lg n"(C₂H₅CОONa)/n"(C₂H₅COOH)=4,87+lg 2,1*10^-3/1,9*10^-3=4,91

Следовательно, рН изменится на дельта рН=4,91-4,87=0,04

Буферная емкость растворе по щелочи составит

Вщ=n(NaOH)/Vбуф*дельта рН=10^-4/0,3*0,04=8,33*10^-3 моль

Преподаватель зачеркнул последний расчет и написал, что ответ ошибочный.

[amik]

... значение потенциала Е этого электрода ... при следующих условиях составляет: ...

Так сколько составляет не записано Отсутствующая цифра и должна была участвовать в решении

Во второй задаче неправильная размерность в ответе, буферная емкость измеряется в моль/л
Цифры не проверял т.к. возможно в размерности и состоит ошибка по мнению преподавателя

[9Evgenia9]

amik, спасибо Вам) сообразила в первой и вторую пересчитала, и если можно, есть ещё вопросы...

[9Evgenia9]

Задача: при потенциометрическом титровании 10 мл раствора сульфата железа раствором перманганата калия с С(1/5 KMnO4)=0,1 моль/л в сернокислой среде (СН+=0,1 моль/л) получены следующие результаты: Vэкв=9мл, Еэкв=800мВ, Е1/2экв=425мВ, Е2экв=1178мВ. Электрод сравнения хлорсеребряный (φ=0,201В). Построить кривую титрования. Рассчитать концентрация раствора сульфата железа, взятого на титрование. Рассчитать ΔG0 и термодинамическую константу равновесия Ка изучаемой реакции.

Мое решение:

при титровании раствора FeSO4 раствором KMnO4 в кислой вреде идет реакция:

10FeSo4+2KMnO4+8H2O=5Fe2(SO4)3+H2SO4+2MnSO4+8H2O

До точки эквивалентности потенциал платинового электрода рассчитываем по формуле

φ=φ⁰(Fe3+/Fe2+)+0,059lg(Fe3+)/(Fe2+)=0,77+0,0591 lg(Fe3+)/(Fe2+)

В точке эквивалентности потенциал определяем по формуле:

φ=φ⁰(Fe3+/Fe2+)+5φ⁰(MnO4-,8H+/Mn2+)/1+5= 0,77*1,51/6=1,387B

После точки эквивалентности потенциал определяем по формуле:

φ=φ⁰(MnO4-,8H+/Mn2+)+0,0591/5 lg (MnO4-)(H+)8/(Mn2+)=1,51+0,01182 Lg(MnO4-)/(Mn2+)+0,0591*8/5 lg0,1=1,415+0,01182 lg (MnO4-)/(Mn2+)

тут комментарий преподавателя "где расчеты в численном виде?"

Величину ЭДС определяем по формуле:

Е=φ-φ(AgCl/Ag,Cl-)=φ-0,201

эта формула зачеркнута...

Составим таблицу:

таблицу здесь не видно, поэтому, наверное, так http://s43.radikal.ru/i100/1112/2d/a54e32bd3b7b.jpg


Прилито,
KMnO4, ml (Fe3+)
/(Fe2+) (MnO4-)
/(Mn2+) φ E
1,0 1/8 - 0.717 0,516
2,0 2/7 - 0,738 0,537
3,0 3/6 - 0,752 0,551
4,0 4/5 - 0,764 0,563
4.5 4,5/4,5 - 0,770 0,569
5,0 5/4 - 0,776 0,575
6,0 6/3 - 0,788 0,587
7,0 7/2 - 0,802 0,601
8,0 8/1 - 0,823 0,822
9,0 Точка эквивалентности- 1,387 1,186
10,0 - 1/9 1,404 1,203
11,0 - 2/9 1,407 1,206
15,0 - 6/9 1,413 1,212
18,0 - 9/9 1,415 1,214

Комментарий преподавателя "таблица рассчитана неточно. Нужно пересчитать правильно"

Кривую построила, но если его не устроила таблица, значит и кривая у меня неправильная...

Концентрацию сульфата железа определяем по формуле

С(FeSO4)=C(1/5KMnO4)*V(KMnO4)/V(FeSO4)=0,1*9/10=0,09 моль/л

Константу равновесия данной реакции находим по формуле

lgK=(φ⁰(MnO4-,8H+/Mn2+)-φ0(Fe3+/Fe2+))10/0,0591=(1,51-0,77)*10/0,0591=125

Отсюда К=10¹²⁵

ΔG=-2,303RT lg K=-2,303*8,314*298*125=-713,1*103 Дж/моль=-713,1 Дж/моль

Расчетконстанты и ΔG зачеркнуты.

Пожалуйста, помогите разобраться!