.Гальванический элемент состоит из металлов Fe и Ag, погруженных в растворы солей этих же металлов Fe(NO3)2 и AgNO3 с молярной концентрацией

С = 1 и С = 0,1соответственно. Составьте схему гальванического элемента.

Вычислите значения равновесных потенциалов электродов.

Укажите анод и катод. Вычислите значение ЭДС.

Напишите уравнения электродных процессов, укажите направление движения ионов во внешней цепи. Составьте уравнение реакции, лежащей в основе работы гальванического элемента, и укажите направление ее самопроизвольного протекания. (E0Ag+/Ag = +0,80в; E0 Fe2+/Fe = - 0,44в)

а) E Fe2+/Fe = - 0,38в; E Ag+/Ag = 0,74в; ЭДС = 1,12в.

б) E Fe2+/Fe = - 0,44в; ЕAg+/Ag = 0,80 в; ЭДС = 0,36в.

в) E Fe2+/Fe = - 0,38в; E Ag+/Ag = 0,74в; ЭДС = 0,36в.

г) E Fe2+/Fe = - 0,44 в; ЕAg+/Ag = 0,80в; ЭДС = 1,24в.

Массовая концентрация определяется как w = mв / (mв + mр) , где mв - масса вещества, mр - масса растворителя. Находим массу H3PO4 в растворе 0,25 = mв/450, mв = 112,5г, отсюда масса воды в нашем растворе 450-112,5=337,5г.
Запишем уравнение реакции образования ортофосфорной кислоты: P2O5 + 3 H2O = 2 H3PO4. При образовании кислоты также расходуется вода. Молярная масса воды М (Н2О) = 18г/моль, М (H3PO4) = 98г/моль. Таким образом при реакции 1г воды образуется 3,63г кислоты (см. уравнение) . Теперь можно записать уравнение для получения новой концентрации: w1 = (mв+х) / [(mв+х) + (mр-у)] , где w1 - новая концентрация (0,5), х - масса кислоты, которую нужно прибавить к существующему раствору, у - количество воды, которое расходуется при этом. Но кислоты образуется в 3,63 раза больше (по массе) , чем расходуется воды т. е. х = 3,63у. Поэтому можно записать: w1 = (mв+3,63у) / [(mв+3,63у) + (mр-у)] , отсюда находим у = [w1*(mв + mр) - mв] /(3.63 - 2.63*w1), у = 48,596г (воды расходуется) , соответственно 337,5-48,596=288,9г воды осталось в растворе. Масса кислоты, образовавшаяся при этом 3,63 * 48,596 = 176,4г.
Проверка: mв = 176,4 + 112,5 = 288,9г, mр = 288,9г, новая концентрация: w1 = 288,9/(288,9+288,9) = 0,5.
Определим необходимое количество оксида фосфора для образования кислоты. Мы уже знаем, что требуется 48,596г воды для реакции. Отсюда не трудно определить массу оксида (см. уравнение) . Молярная масса его М (P2O5) = 2*30,9 + 5*16 = 141,8г/моль. Таким образом при реакции 1 моль (141,8г) оксида расходуется 3 моль (54г) воды а при реакции х г оксида расходуется 48,596г воды. х = 127,6г оксида прореагирует. Требуется 127,6г оксида фосфора.
Реакция окисления фосфора: 4Р + 5О2 = 2Р2О5. Молярная масса фосфора М (Р) = 30,9г/моль. Таким образом для того, чтобы образовалось 2 моль (283,6г) оксида требуется 4 моль (123,6г) фосфора, а для образования 127,6г оксида - х. Находим х = 55,6г фосфора нужно сжечь.

Відповідь:

1. Кип'ятити воду слід не менше 15 хвилин.

2. Ємність, в якій кип'ятиться вода, не можна накривати кришкою.

Але цей метод має істотні недоліки:

Свіжа вода містить кисень, сірководень, іони кальцію, магнію, натрію, калію. Кип'ятіння витісняє кисень з води. Іони вступають між собою в реакцію під впливом високих температур, в результаті чого утворюються солі кальцію та інших елементів, які осідають у вигляді накипу на стінках посуду. В результаті ми отримуємо не просто "мертву" воду, але й шкідливу для здоров'я: солі кальцію з часом можуть стати причиною утворення каменів в нирках, розвитку артрозу і артритів.

Кип'ятінням можна видалити з води солі заліза, свинцю, ртуті та інших важких металів.

Хлор та його сполуки, вступаючи в процесі нагрівання в реакцію з органічними сполуками, утворюють тригалометани і діоксин - канцерогенні речовини, які накопичуються в організмі і можуть призвести до розвитку серйозних захворювань, включаючи онкологію.

2. Відстоювання води

Даний метод очищення води передбачає відстоювання водопровідної води протягом 8 - 12 годин (саме стільки часу необхідно для випаровування хлору та інших летючих домішок).

Для прискорення процесу випаровування шкідливих речовин рекомендується періодично помішувати воду.

Але врахуйте, що у відстояній воді зберігаються солі важких металів, які осідають на дні, тому за годину-півтори до закінчення очищення не рекомендується перемішувати воду.

Щоб на виході отримати воду, очищену від важких металів, рекомендується акуратно перелити 2/3 рідини в іншу тару: зробити це необхідно так, щоб осад залишився на дні.

3. Заморожування води

Заморожування - це простий і ефективний метод, що дозволяє не тільки очистити воду від солей та інших шкідливих сполук, а й підвищити її якість, збагативши киснем.

Користь талої води: виведення з організму холестерину і солей, зміцнення імунітету і підвищення опірності організму до різних захворювань, зниження ризику розвитку алергії, омолодження організму.

Як отримати талу воду

1. Пластиковий контейнер (не пластикову пляшку) або спеціальний пластиковий пакет для заморозки не до країв наповніть водою, пам'ятаючи про те, що при заморожуванні вода розширюється. З цієї ж причини не можна використовувати скляну тару, яка може лопнути під тиском замерзлої води.

2. Помістіть ємність з водою в морозильну камеру до тих пір, поки 2/3 її не замерзнуть.

3. Злийте з ємності воду, що не заморозилась, бо саме в ній містяться солі, які й гальмують процес заморожування.

4. Лід, який залишився, розморозьте - це і є корисна тала вода.

Рекомендується випивати близько 1,5 - 2 л талої води в день.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: Як склянка теплої води покращить здоров'я

4. Очищення води активованим вугіллям

Активоване вугілля - бюджетний, але при цьому ефективний засіб для очищення води, що абсорбує різні шкідливі домішки і неприємні запахи. Саме вугільними фільтрами оснащені побутові фільтри для очищення води.

Для виготовлення вугільного фільтру знадобиться: активоване вугілля (50 таблеток), марля (або широкий бинт), вата, скляна банка (1л), пластикова пляшка (1,5 л) з-під води.

Пояснення: