MeRSZ online
okoskönyvtár
Több száz tankönyv egy helyen.
Online. Bárhol. Bármikor.
Általános kémia
Negyedik, átdolgozott kiadás
4. kiad.
9. fejezet
- 1,531 V
- 1,527 V
- 1,50 V
- μ = μo + RT·lnx = –2,303·RT·pH, mivel a H+-ion normál kémiai potenciálja zérus. Behelyettesítve: a) 0 J/mol, b) –39,958 kJ/mol, c) –79,917 kJ/mol.
- A KCl kémiai potenciálja egyenlő a megfelelő ionok kémiai potenciáljainak összegével. a) 428,27 kJ/mol, b) –413,42, c) –410,65.
- 0,511 V
- 1,29 V.
- 1,201 V
- Li, Zn, Ag, Ni2+, Co3+, F2
- Két megoldás lehet:cH+,1 = 10–10 mol/l pH1 = 10vagy cH+,2 = 10–4 mol/l pH2 = 4.
- a) Ha feltételezzük, hogy az ismeretlen oldat is puffer, akkor az EME = 0,1773 V, nem változik.b) Ha az ismeretlen oldat sav- (vagy lúg-)oldat, akkor koncentrációja egytizedére csökken, ezért az oldatokban a hidrogénion koncentrációja:- lúgoldat esetében cH+,1 = 10–10 mol/l-ről 10–9 mol/l-re növekszik (pH1 = 9 lesz),- savoldat esetében cH+,2 = 10–4 mol/l-ről 10–5 mol/l-re csökken (pH2 = 5 lesz). Az elektromotoros erő mindkét esetben, EME = 0,1181 V.
- 1,2295 V. A redoxielektród potenciálja csak az oldott anyagok koncentrációinak arányától függ, potenciálja tehát nem változik a hígítássalA másik cellában a FeSO4 koncentrációja az ötödére csökken.
- 1,889 V, 0,061 V-tal növekszik.
- 0,3896 V
- a) 4810 coulomb, 2405 s, b) 9620 coulomb, 4810 s.
- 0,242 g Zn.
- 0,483 dm3, 0,544 dm3.
- A halogenidek redukciójához tartozó standard-elektródpotenciál értékek a következők:Az oszlopon belül lefelé haladva csökken, így mindig a könnyebb halogenid oxidált formája redukálódik, miközben a nehezebb halogenid ionja oxidálódik. Tehát a,(érdekesség, hogy felesleg hatására sárga bróm-monoklorid alakul ki: , ahol a brómnak +1 a klórnak –1 az oxidációs száma),b, semmi sem történik
- Az áramerősség egysége, az amper alapegység, éppen úgy, mint az időé vagy a tömegé. Mivel az elektromos munka (W = U·I·t) egysége a Joule, és 1J = 1m2·kg·s–2, ennek alapján:V = m2·kg·s–2·A–1vs–1 = m2·kg·s–3·A–1.Mivel az Ohm-törvény szerint R=U/I, ezért W = m2·kg·s–3·A–2.
- Igen, ha a két elektródon más nyomású a hidrogéngáz.
- 26. –0,758V
- –0,197V
- –0,353V
- A feladatban megfogalmazott eset, miszerint pH = 3 oldatban dolgozunk, nem lehetséges, hiszen ebben az esetben a Ni2+-ion koncentrációja 5,5·106 mol/dm3 lenne ami irreális.
- 0,312V
- L(PbF2) = 3,30·10–8
- 0,192 V
- –0,059 V
- Ezek szerint a reakció az adott irányban nem lehet spontán!
- A vasion-koncentrációnak a kadmiuménál 22,7-szer nagyobbnak kell lennie.
- W = U·I·t = 12 V · 5 A · 60 s = 3600 J
- –0,413 V
- +0,814 V
- Mivel =1,227 V, az ennél pozitívabb potenciálú anyagok az oxigént (elvileg) oxidálják. Így pl. fluorral, melynek standardpotenciálja = 2,866 V, az alábbi reakció játszódik le: O2 + 2F2 =2OF2, melyben a fluor az oxidálószer. Az oxigén (9.16) elektródpotenciáljából az is kitűnik, hogy lúgos közegben kisebb, savas közegben nagyobb elektródpotenciál szükséges az oxigén oxidálásához.
- ∆Go = –z·F·E = 2 mol · 96 500 C/mol · 1,1 J/C = –212 000 J
- 1,512·10–3
- e)
- Az elektromos munka: W = Q·U. Ez esetben: W = 2·96 485·1,1 = 212 267 J mólnyi mennyiségekre vonatkoztatva.
- Az elektromotoros erő E=0,37 V-ról E=0,12 V-ra csökken.
- Pt | Fe/Fe2+ || Fe2+/Fe3+ |Pt
- A vas(II)–vas(III) redox rendszer egyensúlyát a levegő oxigénje és a víz közötti elektródpotenciál, valamint az Fe(II)/Fe(III) elektródpotenciál határozza meg:Egyensúlyban a két elektródpotenciál megegyezik. Ezért:
- A KMnO4 savas közegben Mn2+-vé alakul, lúgos közegben MnO2-vé, miközben oxidál. Mindkét redox folyamat függ a pH-tól:A pH csökkenésével mindkét esetben nő az elektródpotenciál, így nő az oxidációs képesség is.
- A lítiumakkumulátorok anódja nem tiszta lítium, hanem lítiumnak grafitos oldata. Az energiasűrűség számítása során a grafitot is figyelembe kell venni, noha ez nem játszik szerepet az elektrokémiai folyamatban.
- Ha 1 mól, azaz 22,41 l H2-gáz keletkezéséhez 2·96 485 C töltés szükséges,akkor x l-hez 5A·2·7200 sEbből x = 8,36 l.
- 2,37 g
- Az áthaladó áram mindhárom elektrolizáló cellán azonos, mivel ezeket sorosan kapcsoltuk. A teljes töltésmennyiség tehát mindhárom cellán:Q = I·t = 6,7·2 = 13,4 Ah = 0,5 F.A leválasztott anyagmennyiségek:198·0,5 = 99 g Au, 108·0,5 = 54 g Ag, 64/2·0,5 = 16 g Cu.
A katódon: | az anódon: |
H2 | O2 |
H2 | O2 |
H2 | O2 |
H2 | I2 |
Ag | O2 |
Pb | O2 |
Cu | O2 |
- a) Az 1. és 3. tartományok az immunitás tartományai, a 2. tartományban a H2O2 az A–B egyenleteknek megfelelően bomlik (korrózió). A B vonal alatt a H2O2 oxidál (önmaga redukálódik), az A vonal fölött redukál (önmaga oxidálódik). A 2. tartomány kétszeresen is instabilis, melyben a H2O2 az A és B reakciók összegeként vízre és oxigénre bomlik. b) H2O2|H2O || H2O2|O2. c) 2 H2O2 2H2O + O2
- Cu válik ki a Ni felületén,Co válik ki a Fe felületén,Mg válik ki az Na felületén,Zn válik ki a V felületén.
- a) As/As3+, b) 4OH–/O2+H2O, c) Ce3+/Ce4+, d) Fe2+/Fe3+
- a) Nem redukál.b) Nem redukál.c) Olyan anyagokat, melyeknek elektródpotenciálja –0,44 V és 1,227 V közé esik. Ha az elektródpotenciál nagyobb 1,227 V-nál, a víz is redukál.d) Olyan anyagokat, melyeknek elektródpotenciálja 0,52 V és 1,227 V közé esik. Ha az elektródpotenciál nagyobb 1,227 V-nál, a víz is redukál.
- Mivel az elektród potenciálja a pH növekedésével csökken, az oxidálóképesség kis pH-nál nagyobb. A redukálóképesség pont fordítva változik: minél nagyobb a pH, annál erősebb.
- A Cu/Cu2+ rendszer standard-elektródpotenciálja +0,34 V, vagyis pozitívabb a H2/2H+ potenciálnál, ezért nem megy végbe egy „sima” hidrogénfejlődéses reakció:A salétromsav oxidáló sav, melyben az /NO rendszer standardpotenciálja jóval nagyobb, +0,957 V. Ezért a valódi reakció a következő:3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
- ∆Go = –212,29 kJ, K = 1037.
- A galvánelem elektromotoros ereje E=3V, ami jóval nagyobb, mint a vízbontáshoz szükséges 1,227 V. Ezért a galvánelemben vízbontás (is) végbemegy, ami az elem kapacitását nagyon lerontja. Megjegyezzük, hogy a vízbontáshoz elég nagy túlfeszültség szükséges, de 3 V-nál már egész biztosan végbemegy.
- pH = 0-nál e = 1,227 V, pH = 14-nél e = 0,401 V, a kettő között az elektród- potenciál lineárisan változik.
- L = 1,17 · 1010.
- Az elektromos munka: W = q·U = 1,5 mol·96485 coulomb/mol·2,0 V = 2,9·105 J.A maximális munka: W = 1,5 mol·96485 coulomb/mol·2,8 V = 4,1·105 J.
- 10 g ezüst 9,26·10–2 mól, melynek leválasztásához 9,26·10–2 mól elektron szükséges. Ha 1 mól leválasztásához 96485 coulomb töltés szükséges, akkor 9,26·10–2 mól leválasztásához 8,93·103 coulomb.2 A = 2 coulomb/s. Tehát t = 8,93·103 /2 = 4,47·103 s.
- Mivel 1 nap 86 400 másodpercből áll, a 200 000 A megfelel napi 1,728·1010 C-nak.Ha 96485 C 1/3 mól alumíniumot választ le,akkor 1,728·1010 C x mólt.x = 5,970·104 mól, ami egyenlő 1,612·103 kg
- F = 26,8015 A·h·mol–1
- 180 g = 2,83 mol réz leválasztásához 5,66 F töltésre van szükség. A végzett munka: W = q·EkFeltételezve a kapocsfeszültség lineáris változását, számolhatunk az átlagával: W = 5,66·96485·1,6 = 8,74·105 J
- Először csökken, mivel csökken az oldatban levő ionok koncentrációja, az ekvivalenciapontban minimális, majd az ekvivalenciapont után ismét nő.
- Mivel –2,71 V, sokkal negatívabb, mint az elektródpotenciál, a katódon mind a négy esetben hidrogéngáz fejlődik. Más a helyzet az anódon végbemenő folyamattal. Az oxigénfejlődéshez tartozó elektródpotenciál = 1,227 V, elvileg sem fluor, sem klór nem fog fejlődni (mivel ezek elektródpotenciálja ennél pozitívabb), bróm és jód viszont igen. (Azért csak elvileg, mert az oxigén nagy túlfeszültsége miatt klór bizony fejlődni fog.)
- Az elektródpotenciál független az elektrolit mennyiségétől.
-
Ne felejtsük el, az akkumulátor töltése során az anód ill. katód nem ugyanaz, mint kisütéskor, hiszen az akkumulátorok töltése is elektrolízis!
- Egy rendszer oxidáló képessége az elektródpotenciáltól függ: minél nagyobb az elektródpotenciál, annál jobban oxidál az adott rendszer. A Cr3+/[Cr2O7]2- rendszer standardpotenciálja +1,33 V (ld. Függelék, 14. táblázat). Oxidáció során az alábbi reakció játszódik le:Az ehhez tartozó redoxipotenciál az alábbi egyenlettel írható le:és a két érték között ε lineárisan változik. Nyilvánvaló tehát, hogy minél kisebb a pH, annál erősebb az oxidálóképesség.
- 3Ag2S + 2Al = 6Ag + Al2S3. Megjegyzés: Az alumíniumedény és az ezüsttárgy között fémes kontaktusnak kell lennie. Ha nincs alumíniumedényünk, egy alumínium fólia is megteszi.
- Természetesen nem a platina oldódik, hanem az ón. Csakhogy azSn + 2H+ = Sn2+ + H2reakcióban keletkező hidrogén képződése és leválása is energiát igényel, mely az ón felületén nincs meg. A platina felületén a túlfeszültség jóval kisebb, így az katalizátorként szerepel a reakcióban:A folyamatot, melyben egy anyag meggyorsít egy elektrokémiai reakciót, elektrokatalízisnek nevezik.
- A Cu/Cu2+ standardpotenciál értéke , vagyis pozitívabb a hidrogén potenciáljánál. Úgy is mondható, hogy a sósavból keletkező hidrogénionokat a réz nem képes redukálni:Salétromsavval a réz másként reagál:vagyis a salétromsav nitrogénjének a redukcióját használja fel a réz az oxidációja során:
- A Li-ion.
Tartalomjegyzék
- Általános kémia • Negyedik, átdolgozott kiadás
- Impresszum
- Előszó a negyedik kiadáshoz
- Előszó a harmadik kiadáshoz
- Előszó a második kiadáshoz
- Előszó
- 1. Fizikai mennyiségek és mérésük
- 2. Elemek és vegyületek
- 3. Keverékek és elegyek
- 4. Kémiai reakciók
- 5. Halmazok, halmazállapotok, halmazállapot-változások
- 5.1. Egykomponensű, egyfázisú rendszerek
- 5.1.1. Gázok állapotai és állapotegyenletei
- 5.1.2. Folyadékállapot
- 5.1.3. A szilárd állapot jellemzői
- 5.1.3.1. A kristályok szerkezete
- 5.1.3.2. Mi van az elemi cellában?
- 5.1.3.3. Kvázikristályok
- 5.1.3.4. Átmenet a cseppfolyós és kristályos állapotok között
- 5.1.3.5. Szilárd anyagok felületi sajátságai
- 5.1.3.6. Olvadás: a kristályrács összeomlása
- 5.1.3.7. Szilárd anyagok gőztenziója
- 5.1.3.8. Amorf anyagok
- 5.1.3.1. A kristályok szerkezete
- 5.2. Egykomponensű rendszerek fázisegyensúlyai
- 5.3. Kétkomponensű rendszerek
- Ellenőrző kérdések
- Összefoglaló feladatok
- 5.1. Egykomponensű, egyfázisú rendszerek
- 6. A kémiai termodinamika alapjai
- 6.1. Intenzív és extenzív mennyiségek. Erők és áramok. Egyensúly: a termodinamika nulladik főtétele
- 6.2. Munka és energia: a termodinamika első főtétele
- 6.3. A folyamatok iránya: a II. főtétel
- 6.4. Az entrópia abszolút értéke: a III. főtétel
- 6.5. Kémiai potenciál. A fundamentális egyenlet
- 6.6. Termokémia
- 6.7. Anyagtranszport
- 6.8. Az egyensúly
- 6.9. Egyensúly és kémiai potenciál
- Ellenőrző kérdések
- Összefoglaló feladatok
- 6.1. Intenzív és extenzív mennyiségek. Erők és áramok. Egyensúly: a termodinamika nulladik főtétele
- 7. Kémiai egyensúlyok
- 8. Sav-bázis elméletek
- 9. Elektrokémia
- 10. Az atomok szerkezete
- 11. A molekulák szerkezete
- 11.1. A kémiai kötés
- 11.2. A molekulák geometriája
- 11.3. A molekulák belső mozgásformái: rezgő- és forgómozgás
- 11.4. Az elektronsűrűség
- 11.5. Molekulák közötti kölcsönhatások
- 11.6. Anyagi és molekuláris tulajdonságok
- Ellenőrző kérdések
- Összefoglaló feladatok
- 12. A kémiai kinetika
- Adattár
- Az összefoglaló feladatok megoldásai
- Mutató
Kiadó: Akadémiai Kiadó
Online megjelenés éve: 2026
Nyomtatott megjelenés éve: 2026
ISBN: 978 963 664 114 6
A kémiának számos ága létezik (szerves, szervetlen, fizikai, analitikai, bio- és polimer-kémia stb.), de általános kémia nevű diszciplínát nem ismerünk. Mégis: a General Chemistry, Allgemeine Chemie, Общая химия kifejezések jól ismertek az egész világon. A világ minden részén százszámra találhatók ilyen címmel könyvek, és aligha van olyan egyetemi kémia fakultás, ahol ez a tantárgy ismeretlen. Az általános kémia kurzusok és könyvünk célja az, hogy az olvasó középiskolából hozott kémiai ismereteit olyan szintre segítse, amelyre a fenti szaktárgyak alapozhatnak. Feladata az alapfogalmak definiálása, mintegy a kémiai nyelv alapszókincsének megismertetése, a fontosabb fizikai és kémiai jelenségek és összefüggések megvilágítása. A könyv több – tipográfiailag is elkülönített – szinten használható. Anyaga a középiskolai kémiától elvezet az egyetemek másod- és harmadéves fizikai kémia tárgyáig. A fontos jelenségek mellé a haladók számára mélyebb magyarázatokat mellékel, melyeket a kezdők nyugodtan átugorhatnak anélkül, hogy ez gátolná a fő gondolat-menet megértését. Az olvasót számos érdekesség, tudománytörténeti kitekintés, rengeteg színes ábra, fénykép és több száz kidolgozott példa is segíti. Könyvünk elsőrendű célja tehát adott: bevezetés vagy inkább átvezetés a felsőfokú kémiába. A megcélzott olvasókör is adott: érdeklődő középiskolásoknak éppúgy szól, mint első- és másodéves, kémiát tanuló egyetemi hallgatóknak. Emellett ajánlható a középiskolák kémiatanárainak is: számos, a középiskolákban is könnyen használható anyagot tartalmaz – másként, mint ahogyan a középiskolákban általában tanítani szokás. Végül, de nem utolsósorban ajánljuk a könyvet mindazoknak, akik bármikor, bármilyen szinten belekóstoltak vagy belemerültek a kémia izgalmas világába.
Hivatkozás: https://mersz.hu/altalanos-kemia-uj//
BibTeXEndNoteMendeleyZotero
gomb segítségével választhatsz, hogy fejezetről fejezetre lapozva vagy inkább folyamatosan görgetve olvasnád-e a könyvet.
