Re: [化學] 台大94年化學C

[o810418 (Septet)]

再來湊一下熱鬧@_@

※ 引述《kirarapon (我要吐了...............)》之銘言：
: 這份考卷有以下幾個問題
: 想請大家幫忙解答!!
: 8. Which one of the following atoms has the lowest second ionization energy?
:    (A)Na (B)Mg (C)Al (D)K (E)Ba
: 問第二游離能最低的 所以選了2A族
: 但為什麼答案是B不是E
: Ba也是2A族 而且半徑較大 游離能應該比較小不是嗎?

答案錯了，Ba第二游離能958kJ/mol Mg是1450kJ/mol



: 14. Which one of the following transition elements has a positive Eo for
:     M2+(aq) +2e→ M(s)?
:     (A)Mn (B)Co (C)Ni (D)Cu (E)Zn
: 不太明白這題的答案是(D)
: 非選

算是在問活性，剛好第一排過渡金屬(21~30)只有他的還原電位>0

換句話說其他過渡金屬跟銅離子可以接起來當伏打電池

: III.A galvanic cell is constructed as follows:
:     Zn│0.1M ZnSO4││0.1M KMnO4,0.01M Mn2+,[H+]=1.0M│Pt
:     Answer the following questions using the thermodynamic data(at 25C) below
:                     Zn(s)   Zn2+(aq)  Mn2+(aq)  MnO4-(aq)  H+(aq)  H2O(l)
: ______________________________________________________________________________
: ΔHfo(kJ*mol-1)      0     -154       -221      -541        0      -286
:  Sfo(J*K-1*mol-1)   42     -112        -74       191        0       70
: (D)Calculate the cell potential for the constructed galvanic cell at 25度C
: (E)If the cell generates a constant current of 1.0A for the first 5 minutes,
:    find the rate of disappearance (in M/min) at 25度C for MnO4- during this
:    period of time (F=96485 coulombs)
: 這兩題不曉得要怎麼算
: 用了Q=I*t=nrF
: 但不曉得要算什麼@@
: 再麻煩各位幫忙
: 感激不盡!!

寫得出電池全反應應該就解得出來了

陽極半反應 Zn->Zn(+2)+2e-
陰極半反應 MnO4(-1)+8H(+1)->Mn(+2)+4H2O
全反應 5Zn+2MnO4(-1)+16H(+1)->5Zn(+2)+2Mn(+2)+8H2O

ΔH=-2418kJ ΔS=-740J

ΔG=-2418000-298*(-740)=-2197480J →-439496J/mol(以1mol Zn為基準)

ΔG=-zFE E=439496/(2*96485)=2.277V(轉移電子拿Zn的2當基準)

第二題 1*300=300庫侖 共300/96485=0.003mol電子

還原一個MnO4(-1)要用5電子，所以每秒還原0.003/5=6.2*10^(-4)mol高錳酸根


我偷偷翻了課本，這個電池的電位是2.273V

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◆ From: 121.254.87.52
→ rookie1124:第二最小是3A
→ o810418:3A的第一電離還有機會小於2A 但第二電離是2A比較小
→ o810418:3A在E2時會有一個小落差 到E4就會爆增，也是因為電子組態
推 kirarapon:感謝o大!! 再問一下 非選有一小題要算Ecello,
→ kirarapon:*logK 嗎?
→ kirarapon:是用Ecello=0.0591/n*logK嗎?  算出來是負值?
→ o810418:負值是有可能的，就只是他不能發電XD
→ o810418:不過要注意平衡常數的分母分子跟係數次方
→ o810418:如果還是覺得怪可以打出來問看看，我也剛好當作複習QQ
→ kirarapon:我最後式子是Ecello=0.0591/10*log0.01^2*0.1^5/0.1^2
→ kirarapon:log那邊出來就是負數了
→ o810418:10個電子轉移?!
→ o810418:有沒有題目可以讓我看一下呢
→ kirarapon:就是上面那題非選，Zn2個電子轉移，Mn5個電子轉移，最小
→ kirarapon:公倍數用10，是這樣嗎@@
→ o810418:NONONO 我這邊用1mole的Zn→Zn(2+)+2e- 所以是2個轉移
我當初也為了那個轉移電子數目感到有點困擾orz

原本我也會跟你一樣想說要用10，不過最原始的公式是從G出發

G的單位是J/mol

發現不能用10的原因了嗎?  10對Zn來說是5mol喔

但如果問我用Mn的話...我沒用他算過(遮臉)
※ 編輯: o810418         來自: 121.254.87.52        (07/03 16:05)
→ o810418:不過我覺得如果以1molMnO4-來算應該也差不多QQ
→ octopuso1c:我用n=10算是可以的，但G沒有除以5！不過還是照版大解
→ octopuso1c:的去算比較好XDD
→ o810418:所以你是用沒除過的G下去算囉?! 我以為不行XD
→ octopuso1c:可以唷，只是我覺得換成一莫耳比較標準
很抱歉我第二題漏了一個地方，我忘記把答案除5，6.21*10^-4是5分鐘的總變化量

所以應該是6.21*10^(-4)/5=1.24*10^-4 mol/min 才對XD
※ 編輯: o810418         來自: 121.254.87.52        (07/03 18:55)