Latihan&kuis 5

 A. Latihan / Example

1. Example 18.6

Prediksikan apakah reaksi berikut akan berlangsung secara spontan seperti yang tertulis pada 298 K:

Strategi Karena reaksi tidak berjalan dalam kondisi keadaan standar (konsentrasi bukan 1 M), kita membutuhkan persamaan Nernst [Persamaan (18.8)] untuk menghitung ggl (E) dari sebuah sel galvanik hipotetis dan menentukan spontanitas reaksi. Ggl standar (E °) dapat dihitung dengan menggunakan potensi reduksi standar pada Tabel 18.1. Ingatlah bahwa zat padat tidak muncul dalam suku hasil bagi reaksi (Q) dalam persamaan Nernst. Perhatikan bahwa 2 mol elektron ditransfer per mol reaksi, yaitu n 5 2. Penyelesaian Reaksi setengah sel adalah

Karena E negatif, reaksi tidak spontan ke arah yang tertulis.

2. Example 18.7

Pertimbangkan sel galvanik yang ditunjukkan pada Gambar 18.4 (a). Dalam percobaan tertentu, ggl (E) sel ditemukan 0,54 V pada 25 ° C. Misalkan [Zn21] 5 1,0 M dan PH2 5 1,0 atm. Hitung konsentrasi molar H1. Strategi Persamaan yang menghubungkan ggl standar dan ggl tidak standar adalah persamaan Nernst. Reaksi sel secara keseluruhan adalah

 

Diberikan ggl sel (E), kami menerapkan persamaan Nernst untuk mencari [H1]. Perhatikan bahwa 2 mol elektron ditransfer per mol reaksi; yaitu, n 5 2. Solusi Seperti yang kita lihat sebelumnya (p. 819), ggl standar (E °) untuk sel adalah 0,76 V. Dari Persamaan (18,8) kita tulis

 

Check The fact that the nonstandard-state emf (E) is given in the problem means that not all the reacting species are in their standard-state concentrations. Thus, because both Zn21 ions and H2 gas are in their standard states, [H1] is not 1 M.

3. Example 18.8

Larutan Na2SO4 berair dielektrolisis, menggunakan peralatan yang ditunjukkan pada Gambar 18.18. Jika produk yang terbentuk di anoda dan katoda masing-masing adalah gas oksigen dan gas hidrogen, jelaskan elektrolisis dalam kaitannya dengan reaksi di elektroda. Strategi Sebelum kita melihat reaksi elektroda, kita harus mempertimbangkan fakta-fakta berikut: (1) Karena Na2SO4 tidak terhidrolisis, pH larutan mendekati 7. (2) Ion Na1 tidak tereduksi di katoda dan SO4 22 ion tidak teroksidasi di anoda. Kesimpulan ini diambil dari elektrolisis air dengan adanya asam sulfat dan larutan natrium klorida berair, seperti yang telah dibahas sebelumnya. Oleh karena itu, reaksi oksidasi dan reduksi hanya melibatkan molekul air. Solusi Reaksi elektroda adalah

 

Reaksi keseluruhan, diperoleh dengan menggandakan koefisien reaksi katoda dan menambahkan hasilnya ke reaksi anoda, adalah

 

Jika ion H1 dan OH2 dibiarkan bercampur, maka

 

dan reaksi keseluruhan menjadi

B. Kuis

1. Berapakah potensi sel yang terdiri dari setengah sel Zn / Zn21 dan Cu / Cu21 pada suhu 25 ° C jika [Zn21] 5 0,25 M dan [Cu21] 5 0,15 M? (18.31 )

 

Menjawab:

Potensi sel dalam keadaan standar E0 = 1,1 V.

 E = E0 - [0,059 / n] log [Zn2 +] / [Cu2 +] dimana n = 2

 Jadi hitung

 E = 1,0935 V.

2. Berapa ggl sel yang terdiri dari setengah sel pb2 + / pb dan setengah sel pt / h + / h2 jika [pb2 +] = 0,83 m, [h +] = 0,064 m dan ph2 = 1,0 atm? (18.34 )

 jawab :

Berikut adalah representasi yang benar dari sel elektrokimia yang diinginkan

Pb / // /

 

Potensi reduksi standar / Pb dan / masing-masing adalah -0,126 v dan 0,0 v.

 

Sekarang, di sel ini menggunakan Persamaan Nernst. kita punya

Ecell = 

di mana n = jumlah eletron = 2 (dalam kasus ini)

Juga, untuk sel saat ini, 

           = 0,0532 v

3. Bagaimana kecenderungan besi untuk berkarat bergantung pada ph? (18.44 )

Jawab :

Kecenderungan besi berkarat bergantung pada Ph larutan Pembentukan karat meningkat seiring dengan penurunan PH. Agen penyebab pengaratan yaitu oksigen menjadi lebih positif dengan meningkatnya ion H + yang memfasilitasi pengaratan. Semakin rendah level Ph maka semakin cepat korosi.