Вправа 97 Запропонуйте два гальванічні елементи, подібні до елемента Деніела, в одному з яких нікелевий електрод є катодом, а в іншому — анодом.
(Анод) Zn | Zn2+ || Ni2+ | Ni (Катод)
"–" "+"
Zn -2ē ⟶ Zn2+
Ni2+ +2ē ⟶ Ni
Йонно-молекулярне рівняння цієї реакції:
Zn + Ni2+ ⟶ Zn2+ + Ni
(Анод) Ni | Ni2+ || Cu2+ | Cu (Катод)
"–" "+"
Ni -2ē ⟶ Ni2+
Cu2+ +2ē ⟶ Cu
Йонно-молекулярне рівняння цієї реакції:
Ni + Cu2+ ⟶ Ni2+ + Cu
Вправа 98 Що відбудеться, якщо елемент Деніела змінити таким чином: розчини сульфатів Цинку та Купруму (ІІ) злити в одну посудину і помістити в неї цинковий і мідний електроди? Чи працюватиме такий елемент? Не працюватиме.
Вправа 99 Чому, на вашу думку, немає гальванічних елементів типу Лекланше з кальцієвими анодами, адже вони створювали б значно більшу електричну напругу, ніж елементи із цинковими анодами? Бо сіль сульфат кальцію малорозчинна.
Вправа 100 Початкові маси мідної та цинкової пластинок в елементі Деніела становили по 20 г. Під час роботи елемента маса мідної пластинки збільшилася на 12,8 %. Якою стала маса цинкової пластинки?
Дано: маса мідної пластинки збільшилася на 12,8%.
Знайти: масу цинкової пластинки—?
Розв'язування
Для визначення маси міді, що утворюється під час роботи елемента, складаємо пропорцію і розв'язуємо її:
100% становить маса 20 г Cu, а
12,8% — х г Cu
х=m(Сu)=12,8% • 20 г : 100%=2,56 г
Складемо хімічне рівняння:
х г 2,56 г
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
65 г 64 г
M(Zn)=65 г/моль, маса 1 моль= 65 г
M(Cu)=64 г/моль, тому 1 моль=64 г
Обчислюємо масу цинку за допомогою пропорції:
х=m(Zn)=2,56 г • 65 г : 64 г=2,6 г
Знаходимо масу цинкової пластинки:
20 г - 2,6 г = 17,4 г
Відповідь: 17,4 г
Вправа 101 В елементі Лекланше маса цинку зменшилася на 0,26 г. Яка маса манган (IV) оксиду зазнала хімічного перетворення?
Дано: маса цинку зменшилася на 0,26 г.
Знайти: m(MnO2)-?
Розв'язування
Складемо хімічне рівняння:
Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl = ZnCl2 + Mn2O3 + NH3 + H2O
M(Zn)=65 г/моль, M(MnO2)=87 г/моль
Для визначення кількості речовини цинку складаємо пропорцію і розв'язуємо її:
65 г Zn міститься в 1 моль речовини, а
0,26 г Zn — х моль речовини
х=n(Zn)=0,26 г • 1 моль : 65 г=0,004 моль
За хімічним рівнянням n(Zn):n(MnO2)=1:2, тому
n(MnO2)=2•n(Zn)=2•0,04 моль=0,008 моль
Знаходимо масу MnO2 кількістю речовини 0,008 моль:
m(MnO2)=n(MnO2)•M(MnO2)=0,008 моль•87 г/моль=0,696 г
Відповідь: m(MnO2)=0,696 г