subiecte chimie 2011 automatica

16
SUBIECTE PARTIAL PROBLEME TERMODINAMICĂ 1. Să se calculeze entalpia liberă a reacţiei 2CO → CO 2 + C la 1000 K şi presiunea de 1 atm. Se cunosc următoarele date termodinamice: Substanţa ΔH 298 , Kcal/mol S 298 , cal/mol K C p , cal/molK CO -26,40 47,30 6,6 + 1,2∙10 -3 T CO 2 -94,00 51,06 10,3 + 2,6∙10 -3 T C 1,36 2,7 + 2,8∙10 -3 T Să se interpreteze rezultatul obţinut. 2. Să se calculeze entalpia liberă a reacţiei MnO 2 + CO → MnO +CO 2 la 1000 K şi presiunea de 1 atm. Se cunosc următoarele date termodinamice: Substan ţa ΔH 298 , Kcal/mol S 298 , cal/mol C p , cal/molK MnO 2 - 124,5 12,7 1,9 + 48∙10 -3 T CO -26,40 47,3 6,6 + 1,2∙10 -3 T MnO - 143,84 6,4 7,4 + 10∙10 -3 T CO 2 -94,00 51,1 10,3 + 2,6∙10 -3 T Să se interpreteze rezultatul obţinut.

Upload: dragos-carstocea

Post on 23-Oct-2015

298 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: SUBIECTE Chimie 2011 automatica

SUBIECTE PARTIAL

PROBLEME TERMODINAMICĂ

1. Să se calculeze entalpia liberă a reacţiei 2CO → CO2 + C la 1000 K şi presiunea de 1 atm. Se cunosc următoarele date termodinamice:

Substanţa ΔH298, Kcal/mol S298, cal/mol K Cp, cal/molKCO -26,40 47,30 6,6 + 1,2∙10-3 TCO2 -94,00 51,06 10,3 + 2,6∙10-3 TC 1,36 2,7 + 2,8∙10-3 T

Să se interpreteze rezultatul obţinut.

2. Să se calculeze entalpia liberă a reacţiei MnO2 + CO → MnO +CO2 la 1000 K şi presiunea de 1 atm. Se cunosc următoarele date termodinamice:

Substanţa ΔH298, Kcal/mol S298, cal/mol Cp, cal/molKMnO2 - 124,5 12,7 1,9 + 48∙10-3 TCO -26,40 47,3 6,6 + 1,2∙10-3 T MnO - 143,84 6,4 7,4 + 10∙10-3 TCO2 -94,00 51,1 10,3 + 2,6∙10-3 T

Să se interpreteze rezultatul obţinut.

3. Să se calculeze entropia reacţiei Al2O3 + 3C → 2Al + 3CO la 1000 K şi presiunea de 1 atm. Se cunosc următoarele date termodinamice: ΔS298 = 138,88 cal/K

Substanţa Cp, cal/molKAl (s) 4,8 + 3,2∙10-3 TAl(l) 7CO (g) 6,6 + 1,2∙10-3 TAl2O3 22 + 9∙10-3 TC 2,7 + 2,8∙10-3 T

În acest interval aluminiu se topeşte la temperatura de 930 K iar ΔtH298= 2500 cal/mol

4. Să se calculeze efectul termic al reacţiei Al2O3 + 3C → 2Al + 3CO la 1000 K şi presiunea de 1 atm. Se cunosc următoarele date termodinamice: ΔHo

298 = 177,08 Kcal.

Page 2: SUBIECTE Chimie 2011 automatica

Substanţa Cp, cal/molKAl (s) 4,8 + 3,2∙10-3 TAl(l) 7CO (g) 6,6 + 1,2∙10-3 TAl2O3 22 + 9∙10-3 TC 2,7 + 2,8∙10-3 T

În acest interval aluminiu se topeşte la temperatura de 930 K iar ΔtH298= 2500 cal/mol.

5. Să se calculeze entalpia libera a reacţiei SO2 (g) + 1/2O2 → SO3(g) la 500o C şi presiunea de 1 atm. Se cunosc următoarele date termodinamice:

Substanţa ΔH298, Kcal/mol S298, cal/mol Cp, cal/molKSO3 (g) - 94,45 61,24 8,2 + 10,24∙10-3 TSO2 (g) - 70, 96 59,40 8,12 + 6,82∙10-3 TO2 (g) 49,00 6,1 + 3,25∙10-3 T

Să se interpreteze rezultatul obţinut.

6. Să se calculeze variaţia de entropie pentru transformarea unui mol de gheată de la 0oC în abur la 140oC. Se dau:

Cp (l) = 18 cal/mol·grd;Cp(g) = 6,89 +3,3 ·10-3 T -3,4·10-7 T2 cal/mol·grd;ΔtH= 2500 cal/mol la 0o CΔvH= 9720 cal/mol la 100o C

7. Reacţia de reducere a oxidului de fier cu CO2 este:Fe2O3 (s) + 3CO (g) → 2Fe(s) + 3CO2

Să se calculeze entalpia de reacţie şi să se precizeze dacă reacţia este endotermă sau exotermă.. Se cunosc entalpiile de formare:

Substanţa Fe2O3 (s) CO (s) CO2

ΔH298, Kcal/mol -196,20 - 26,42 -94,00

8. Să se calculeze căldura necesară reducerii oxidului cromic, Cr2O3, cu carbon, atunci când se cunosc căldurile de formare ale substanţelor:

Substanţa Cr2O3 (s) CO (s)ΔH298, Kcal/mol -196,20 - 26,42

Reacţia de reducere a oxidului cromic este:Cr2O3 (s) + 3C(s) → 2Cr (s) + 3CO (g)

9. Reacţia de descompunere a calcarului este:CaCO3 (s) → CaO (s) +CO2

(g)a) Să se calculeze căldura implicată la descompunerea a 400 Kg de calcar, dacă se cunosc

entalpiile de formare Substanţa CaCO3 (s) CaO (s) CO2

Page 3: SUBIECTE Chimie 2011 automatica

ΔH298, Kcal/mol -283,5 - 151,7 -94,00b) Să se interpreteze rezultatul obţinut.

10. Să se calculeze efectul termic al reacţiei:2CO (g) + 4H2 (g) → H2O (l)+ C2H5OH (l)cunoscându-se căldurile de combustie la 298 K:

Substanţa CO (g) H2O (l) C2H5OH(l)ΔH298, Kcal/mol -67,64 - 68,32 -327,22

Reacţiile corespunzătoare combustiei sunt:1) CO (g) + 1/2O2 (g) → CO2 (g) (ΔH298)1 = -67,64 Kcal/mol2) H2 (g) + 1/2O2 (g) → H2O (l) (ΔH298)1 = -68,32 Kcal/mol3) C2H5OH (l)+ 3O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l)(ΔH298)1 = -68,32 Kcal/mol

11. Pentru reacţia : Cu2O + FeS→ FeO + Cu2S se cunosc următoarele valori pentru potenţialele chimice: μCu2O = - 1,5 kcal/mol ; μFeS= - 21,5 kcal/mol; μFeO=- - 46kcal/mol ; μCu2S= - 24kcal/mol . Să se interpreteze rezultatul obţinut.

SUBIECTE PARTEA a –II- a

CINETICA1. Deduceţi ecuaţia de vitezã şi parametii cinetici pentru reacţiile chimice elementare de

ordinul 0;2. Deduceţi ecuaţia de vitezã şi parametii cinetici pentru reacţiile chimice elementare de

ordinul 1;3. Deduceţi ecuaţia de vitezã şi parametii cinetici pentru reacţiile chimice elementare de

ordinul 2, în cazul în care concentraţia reactantului A diferã de concentraţia reactantului B;

4. Deduceţi ecuaţia de vitezã şi parametii cinetici pentru reacţiile chimice elementare de ordinul 2, în cazul în care concentraţia reactantului A este egalã cu concentraţia reactantului B;

5. Deduceţi ecuaţia de vitezã şi parametii cinetici pentru reacţiile chimice elementare de ordinul 3, în cazul în care concentraţia celor trei reactantanţi sunt egale;

6. Influenţa temperaturii asupra vitezei de reacţie;7. Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie;8. Reacţii chimice înlãnţuite;9. Procese fotochimice;10. Procese chimice cu lanţ ramificat: arderi, explozii.

Page 4: SUBIECTE Chimie 2011 automatica

ECHILIBRU CHIMIC1. Relaţiile de legãturã între constantele de echilibru Kc, Kx, Kn, KP 

;

2. Principilul Le Chatelier. Izoterma şi izobara de reacţie.ELECTROCHIMIE

1. Disocierea electroliţilor slabi şi a electroliţilortari. Legea lui Ostwald;2. Conductivitatea electricã a soluţiilor de electrolit. Legea lui Ostwald;3. Potenţial de electrod, relaţia lui Nerst.4. Electrozi de speţa I. Definiţie, exemple.5. Electrozi de speţa a –II-a şi a III-a. Definiţie, exemple.6. Pile galvanice. Definiţie, clasificare, caracteristici funcţionale ale pilelor;7. Pile reversibile şi ireversibile. Definiţie, exemple.8. Pile primare şi pile secundare. Definiţie, exemple.9. Electroliza. Definiţie, exemple, legile electrolizei;10. Coroziunea materialelor metalice. Definiţie, clasificare;11. Coroziunea galvanica;12. Coroziunea în pitting;13. Coroziunea galvanicã;14. Coroziunea selectivã;15. Metode de evaluare a coroziunii: calitative şi cantitative;16. Metode de protecţie împotriva coroziunii. Protecţia catodicã cu sursã exterioarã de curent.17. Metode de protecţie împotriva coroziunii. Protecţia catodică cu anozi de sacrificiu;18. Metode de protecţie împotriva coroziunii. Protecţia anodicã;19. Metode de protecţie împotriva coroziunii. Inhibitori.

APLICAŢII NUMERICE

A. CINETICĂ

1. Viteza reacţiei A → P, la t = 25o C are valoarea de 18·10-4 mol/L·s când concentraţia lui A este 12·10-4 mol/L şi are valoarea 15·10-4 mol/L·s când concentraţia este 10·10-4 mol/L. Sã se calculeze:

a) ordinul de reacţie;b) constanta de vitezã;c) ce concentraţie trebuie sã aibã A pentru ca viteza de reacţie iniţialã sã creascã de

trei ori2. Reacţia A → P este de ordinul II în raport cu A. În momentul iniţial, viteza de reacţie este

10-3 mol/L·min iar dupã 60 de minute viteza de reacţie are valoarea 2,5·10-4 mol/L·min. Sã se calculeze:

a) concentraţia iniţialã;b) constanta de vitezã;

3. Viteza reacţiei A → P, la t = 25o C are valoarea de 3,8·10-4 mol/L·s când concentraţia lui A este 0,2 mol/L şi are valoarea 6,6·10-4 mol/L·s când concentraţia este 0,5 mol/L. Sã se calculeze:

Page 5: SUBIECTE Chimie 2011 automatica

a) ordinul de reacţie;b) constanta de vitezã;c) ce concentraţie trebuie sã aibã A pentru ca viteza de reacţie iniţialã sã creascã de

cinci ori.4. Valorile constantei vitezei de reacţie, pentru o reacţie de ordinul I sunt urmãtoarele:

3,5·10-4 s-1 la 25o C şi 5,0·10-3 s-1 la 65o C. Sã se calculeze constanta de vitezã la temperatura de 50o C.

5. Pentru o reacţie de ordinul I, constanta de vitezã funcţie de temperaturã are urmãtoarele valori: 1,0·10-5 s-1 la 0o C şi 3,0·10-3 s-1 la 45o C. Sã se calculeze viteza de reacţie dupa 3000 s la temperatura de 25o C Şi timpul de înjumãtãţire.

6. Pentru reacţia de descompunere a acidului iodhidric în fazã gazoasã valorile constantelor de vitezã functie de temperaturã sunt urmãtoarele: 3,517·10-7 mol/L·s la temperatura de 250oC şi 3,954·10-2 mol/L·s la temperatura de 500oC. Calculaţi energia de activare şi factorul de frecvenţã.

7. Constanta de vitezã la descompunerea toluenului la temperatura de 700o C este 10-4s-1 iar factorul preexponenţial are valoarea 2·1013 s-1. Sã se calculeze:

a) Energia de activare a procesului;b) Constanta de vitezã la temperatura de 500o C;c) Temperatura la care constanta de vitezã se dubleazã?

8. Pentru reacţia de ordinul doi, de descompunere a acetaldehidei se cunosc valoarea constantelor de viteză: 0,011 Lmol-1 s-1 la 700 K şi 20,0 Lmol-1 s-1 la 910 K. Sã se calculeze enegia de activare şi factorul preexponenţial.

9. Valorile constantei vitezei de reacţie, pentru o reacţie de ordinul I sunt urmãtoarele: 3,5·10-4 s-1 la 25o C şi 5,0·10-3 s-1 la 65o C. Sã se calculeze constanta de vitezã la temperatura de 50o C.

10. Intr-o reactie de ordinul II, 2A ® Produsi concentraţiile iniţiale ale celor doi reactanţi sunt egale cu 0,2 mol/L iar timpul de injumatatire este t1/2 = 12 minute. Sa se calculeze

constanta de viteza.

11. Pentru o reacţie de tipul nA ® Produsi

Conc [mol/l ] 0,1 0,2 t1/2 min 10 5

Să se determine ordinul de reactie, constanta de viteza şi să se calculeze vitezei de reactie.

B. ECHILIBRU CHIMIC

1. Pentru reacţia C (s) + CO2 (g) 2 CO2(g) constanta de echilibru la temperatura de 1000 K este 2,4, iar la temperatura de 1200 K este 53,7. Să se calculeze:

a. entalpia de reacţie dacă se consideră că pe acest interval de temperatura, ΔH este constant.

b. Entalpia liberă de reacţie şi entropia de reacţie la temperatura de 1000 K.

Page 6: SUBIECTE Chimie 2011 automatica

2. Pentru reacţia COCl2 CO + Cl2 gradul de disociere la temperatura de 5500 C şi presiunea de 1 atm este 77 %.

a) Deduceţi relaţii între constantele de echilibru Kc, KP, Kn si Kx;b) Să se calculeze Kc, KP, si Kx;c) Să se calculeze entalpia standard de reacţie

3. Studiindu-se echilibrul reacţiei:C2H4

(g)+ H2O (g) C2H5OH (g)

S-au găsit următoarele valori ale constantei de echilibru Kp în funcţie de temperatură:

toC 145 175 200 225 250Kp x 102 6,8 3,6 1,65 1,07 0,7

Presupunând că entalpia standard nu variază cu temperatura, în intervalul de temperature dat, să se determine:

a) modul de variaţie a constantei de echilibru cu temperatura; b) constanta Kp la temperatura de 190o C; c) entalpia standard de reacţie

4. În ce sens se deplasează echilibrul chimic al reacţiei dacă: 2CH4(g) ® C2H2(g) + 3H2 (g)

a) creşte presiunea totală a echilibruluib) creşte concentraţia CH4

c) creşte concentraţia C2H2

d) creşte concentraţia CH4şi C2H2

5. Pentru reacţiile şi

Să se arate: a) cum influenţează creşterea concentraţiei fiecărui component al reacţiei; b) cum influenţează creşterea presiunii echilibrului chimic.

6. Pentru reacţia A + B 2C + D s-a lucrat cu un amestec echimolecular de A şi B (2 mol/L din fiecare reactant). Ştiind că se consumă 50% din fiecare reactant, să se calculeze constantele Kc şi Kp, dacă la echilibru există o presiune de 5 atm.

7. Pentru reacţia SO2 (g) + ½ O2 (g) SO3 (g), la temperatura de 5000C, constanta Kp = 85 atm-1/2. Se cere:a) scrierea expresiilor lui KP, KC şi Kx;b) să se calculeze Kp în mm Hg;c) să se calculeze Kc la 5000C.

8. Pentru reacţia CO(g) +SO3(g)↔CO2(g) +SO2 (g) se cunosc următoarele valori ΔrH = −41,14 kcal/mol şi ΔrG298 = −44,71 kcal/mol. Să se calculeze: a) ΔrG la temperatura de 400 K b) Kp la 400 oK.

Page 7: SUBIECTE Chimie 2011 automatica

9. În reacţia A+ B C + D, constanta de echilibru Kc este 4, la t = 25o C. Ce cantităţi de C se vor forma dacă se porneşte de la: a) 1 mol A şi 2 moli B;b) 1 mol A, 2 moli B şi 2 moli D;c) 1 mol A, 2 moli B, 1 mol C şi 2 moli D;

10. În ce sens se deplasează echilibrul chimic al reacţiei dacă: 2 C2H2 (g) + 5 O2 (g) ® 4CO2(g) + 2H2O (l), ΔrH = - 310,6 Kcal

a) creşte presiunea totală a echilibrului;b) scade temperatura sistemului;c) creşte concentraţia CO2;d) creşte concentraţia C2H2;e) creşte concentraţia CO2;şi C2H2

11. Să se scrie constanta de echilibru Kp, Kc, Kx pentru urmatoarele doua reactii:

. Care din aceste echilibre nu este influentat de presiune si de ce?

C. ELECTROCHIMIE

1. Sa se calculeze constanta de disociere si gradul de disociere al acidului acetic ,daca se cunoaste valoarea conductivitatii echivalente limita egala cu 381Ώ-1cm2. Din masuratori experimentale s-a stabilit ca pentru concentratia acidului de 1M folosind o celula avind constanta celulei egala cu 0,62cm-1, rezistenta masurata este de 8,92 Ώ.

2. Cunoscand constanta celulei de conductivitate k =0,6 m-1 sa se calculeze l (conductivitatea) si conductivitatea echivalenta (L) a unei solutii de concentratie 0,2 m daca conductanta este egala cu G=

3. O celulă de conductivitate are următoarele caracteristici: suprafaţa electrozilor S = 2 cm2, iar distanţa dintre cei doi electrozi l = 2,5 cm. Concentraţia soluţiei din celulă fiind 1N, iar rezistenţa ei R = 50 , să se calculeze conductivitatea, conductivitatea echivalentă şi gradul de ionizare al electrolitului. Se cunoaşte L = 125-1cm2.

4. Rezistenţa unei soluţii ce conţine 0,1echiv.g KCl la 1000 cm3 soluţie, la 250C este R1

= 3468,9 ; conductivatatea acestei soluţii este l = 1,285 x10-2 -1cm-1. O soluţie 0,1N dintr-o substanţă oarecare, în aceeaşi celulă de conductibilitate are rezistenţă R2

= 4573,4 . Să se calculeze conductivitatea echivalentă a acestei soluţii.5. Cunoscând conductivitatea echivalentă limită L = 130 -1cm2 şi = 0,99 pentru o

soluţie de KCl, să se calculeze concentraţia acestei soluţii. Se dă l = 0,130 -1cm-1.6. Rezistenţa unei celule de conductivitate cu soluţie de KCl, determinată experimental

este R = 100 . Ştiind că pentru soluţia de KCl 0,02N, l = 0,024 -1cm-1, să se calculeze constanta celulei şi conductivitatea echivalentă a soluţiei.

7. Să se calculeze pH-ul pentru: (a) 0,1 M NH4Cl (aq); (b) 0,1 M CH3COOH(aq); c) 0.25 M CH3COOH.

Page 8: SUBIECTE Chimie 2011 automatica

8. Calculaţi pH-ul unei soluţii de acid acetic de concentraţie 0,1 M, cunoscând valoarea constantei de disociere kd =1,8 x 10-5

. Calculaţi pH-ul unei soluţii de amoniac 0,1 N, cunoscând valoarea constantei de bazicitate kb =1,17 x 10-5

.

9. Să se scrie reacţiile la anod şi la catod, precum şi reacţia de descărcare pentru celula galvanică: (-) Ni /NiSO4 //Ag NO3/Ag (+). Să se calculeze tensiunea electromotoare a acestei pile ştiind că potenţialul 0

Ni2+

/Ni= - 0,250 V, iar 0Ag//Ag

+ = +0,799V;10. Să se calculeze constanta de echilibru a reacţiei: , ştiind că pila

Daniell are o tensiune electromotoare egală cu 1,1V. Obs: ; .

11. Să se calculeze entalpia liberă standard G0 exprimată în calorii a următoarei reacţii de echilibru: a) să se scrie lanţul electrochimic al pilei electrice reversibile a cărei reacţie de

descărcare este reacţia de mai sus;b) să se scrie reacţiile la anod şi la catod;c) să se stabilească polaritatea pilei în convenţia europeană şi în cea americană, dacă

se cunosc potenţialele standard ;

12.Cunoscându-se valorile potenţialelor standard ale câtorva electrozi metalici să se

propună câteva cupluri de pile electrice a căror tensiune electromotoare E să aibă

valoarea 1V (0,1V).

13. Sa se scrie pila electrica a carei reactie de descarcare este : Sn+Pb2+®Pb+Sn2+ . Sa se scrie reactiile de la anod si de la catod si sa se calculeze t.e.m. standard si G de echilibru. Se cunosc 0

Sn2+/Sn= -0,140V si 0

Pb2+/Pb=-0,136V . (Obs: );

14. Să se determine potenţialul standard al plumbului, dacă se cunoaşte t.e.m. a pilei galvanice: (-)Pb/Pb(NO3)2 0,01M//KCl, Hg2Cl2/Hg(+) este egală cu 0,469V, coeficientul de activitate (f) al soluţiei de Pb(NO3) este egal cu 0,53, iar potenţialul electrodului de referinţă este egal cu 0,242V.

15. Să se determine activitatea ionilor de cupru din soluţia de CuSO4 din pila galvanică: Cu/CuSO4 //KCl, Hg2C2/Hg, care la 20oC are o tensiune electromotoare E =0,04 V, potenţialul electrodului de calomel cal = 0,244V, iar potenţialul standard al cuprului este 0

Cu = 0,34V.16. Sa se calculeze potentialul electrodului format din cupru imersat intr-o solutie de 10-6

m ioni de cupru monovalent, daca se cunoaste potentialul standard 0Cu+/Cu=O,504V.

Stiind ca electrodul de Cu este catod in pila electrica cu un electrod de Zn si unul de Cu scrieti lantul electrochimic al pilei ce se formeaza.

17. Sa se calculeze tensiunea electromotaoare standard a unei pile cu un electrod din Al si altul din Ni. Scrieti lantul electrochimic al pilei astfel formate.( 0

Al3+/Al = -1,69V, 0

Ni2+/Ni= -0,250 V);

18. Se dau următorii electrozii şi potenţiale relative de electrod: Fe/FeSO4(-0,43 V),

Hg/Hg2Cl2/KCl (+242 mV),Ag/AgCl (0,8V). Scrieţi lanţul electrochimic al pilelor pe

care le puteţi forma cu aceşti electrozi, şi precizaţi în fiecare caz, tensiunea electromotaoare a pilei.

Page 9: SUBIECTE Chimie 2011 automatica

19. T.E.M. a pilei electrice reversibile Ni/NiSO4//H2SO4/H2(Pt) este egala cu 0,309V. ( 0

Ni2+/Ni= -0,250V)

a. Sa se scrie reactiile la electrozi si reactia de descarcareb. Sa se stabileasca activitatea ionilor de Ni daca activitatea ionilor de H+ este 1M.

20. Sã se calculeze care trebuie sã fie curentul de electroliza şi timpul de electrolizã pentru depunerea unui strat de cupru de grosime 0,4 mm pe o suprafaţa de 1cm2 dacã densitatea de curent este 3,0 A/dm2 iar ACu =63 g, z = 2 si F=96500A·s, iar η =95 %.

21. O celulã de producere a aluminiului prin electroliza soluţiei de aluminã în criolita topitã necesitã 10000 A. Cât aluminiu se obţine pe zi în celula de electrolizã presupunând cã randamentul este 92%. Masa atomica a Al este 27 g iar F=96500 A·s.

22. La electroliza unei solutii de fier la o intensitate de 4A şi un randament de 80%, se depun în 2 ore 4,45 g fier. Care este starea de oxidare a fierului în soluţia respectivã. (AFe= 56 atom gram).

23. Pentru acoperirea completa a unui obiect de podoaba este necesara o cantitate de 2,5 g Ag. Folosindu-se la electroliza un anod de argint intr-o celula electrolitica cu solutie de AgNO3, timp de 10 min se cere: a) reactiile la electrozi; b) intensitatea curentului folosit la argintare; c) daca se foloseste un curent de 5 A, care este randamentul de curent?

24. Se cupreaza prin electroliza cu anod solubil de cupru un obiect cu dimensiunile 10-20 cm. Stratul de Cu depus are grosimea de 0,005 mm (= 8,9g/cm3). Sa se scrie reactiile ce au loc la electroliza CuSO4 si sa se calculeze timpul de cuprare daca intensitatea curentului este I = 5 A. Masa atomica a Cu este 64.

25. La nichelarea cu anod solubil a unei piese din oţel (S=2,5 cm2), condiţiile de electroliză sunt: I=300 mA, t=20 min. Se mai cunosc ANi=59, F=96500 As, ρNi = 7,13 g/cm3. Să se

determine grosimea stratului de Ni depus.26. Să se scrie reacţiile de ionizare ale metalelor (anodice) şi cele de reducere (catodice), precum

şi procesul global al coroziunii următoarelor cupluri galvanice în apa de mare: Fe-Zn şi Al-Zn, care funcţionează în cablurile Feral.

27. Se dau urmatoarele elemente chimice cu potentialele lor standard : Au (+1.5 V), Cu (+0.34 V), Al (-1.66 V), Zn (-0.76 V), Fe (-0.44V), Ni (-0.25 V), Na (-2.7 V). Aratati care sunt cuplurile intre care poate aparea coroziune galvanica (motivati). Scrieti reactiile de coroziune corespunzatoare fiecarui cuplu in parte.

28. Se consideră următoarele pile de coroziune: Mg-Al; Zn-Sn; Cu-Al. Cunoscându-se potenţialele standard:

ce electrod se va

coroda în cazul în care mediul coroziv este acid, neutru sau alcalin. Scrieţi ecuaţiile reacţiilor din procesul de coroziune.29. Să se calculeze viteza de coroziune a unei conducte de fier în sol, dacă intensitatea

curentului de dizolvare anodică este 1,5 mA, iar suprafaţa conductei este 314 dm2.

30. Ce greutate va pierde un rezervor de fier de suprafaţă 15 cm2 supus corziunii electrochimice, dacă timp de 1 an intensitatea curentului de dizolvare anodică a fost 0,75 mA?

31. Să se determine viteza de coroziune a unei piese din oţel (S=200 mm2), care staţionează într-o soluţie acidă, timp de 10 ore pierzând astfel din greutate 0,002 g. Precizaţi procesele electrochimice care au loc şi unde (electrozii).

Page 10: SUBIECTE Chimie 2011 automatica

32. O probă de Ni şi una de Zn sunt supuse acţiunii corozive a unei soluţii de acid sulfuric. Suprafaţa probei de Zn este de 30 cm2, iar cea a probei de Ni este de 25 cm2. În urma reacţiei Zn cu H2SO4 se degajă 3,4 mL H2 în 30 de minute, iar în cazul Ni, volumul de H2

degajat este de 4,6 mL după 180 de minute. Să se calculeze viteza de coroziune a celor două metale în condiţiile date.

33. O probă de aluminiu cu suprafaţa de 50 cm2 se introduce într-o soluţie de H2SO4 şi o altă probă de aluminiu având suprafaţa de 40 cm2 este scufundată într-o soluţie de NaOH. În urma coroziunii metalului în mediul acid se degajă 1 mL H2 în timp de o oră, iar în urma coroziunii în soluţia de NaOH se degajă 1,5 mL H2O în timp de 40 de minute. Să se scrie ecuaţiile reacţiilor care au loc la coroziune şi să se arate în care dintre cele două medii viteza de coroziune este mai mare.

34. In urma coroziunii unui otel aliat introdus intr-o solutie de pH 3.5 se degaje un volum de 1mL H2 masurat in conditii normale. Sa se scrie reactiile chimice au loc şi sã se calculeze masa de Fe corodata;

35. In urma coroziunii unei bare de zinc intr-o solutie de NaOH 3N s-au degajat 2,2 mLl H 2

(c.n). Sã se scrie ecuatia reactiei globale de coroziune si sa se calculeze cantitatea de zinc corodata.

36. . Se dau metalele Cu ( +337 mV), Ni ( -0,25V), Zn(-0,76V). Precizaţi care din aceste metale conferă oţelului cea mai bună protecţie anticorozivă . Motivaţi si aratati reactiile care au loc la pentru otelul protejat aflat intr-o solutie de NaCl.

37. Cate grame de Fe se corodeaza intr-un mediu acid daca in urma reactiei se degaje unn volum de 11,2 l H2 in c.n. Aratai reactiile ce au loc la electrozi. Recalculati cantitatea de Fe corodata daca Fe este protejat cu Zn (motivati raspunsul prin reactii la electrozi) MFe= 56 g, Fe

2+/Fe= -0.44V, Zn

2+/Zn= -0,76V38. . Zn si Al pot fi folositi drept anozi de sacrificiu pentru Fe. Aratati care dintre cele doua

metale este mai indicat a fi folosit pentru protectia Fe in mediu acid.( avand drept electrod de referinta electrodul de Cu/CusO4). Indicati reactia globala de coroziune pentru fiecare caz in parte.

39. Pentru a proteja fierul de coroziune în mediul acid se fixează pe suprafaţa lui o bară de zinc.

a) scrieţi reacţiile care au loc înainte şi după fixarea barei de zinc;b) calculaţi cantitatea de fier corodată până la folosirea barei de zinc, presupunând că volumul de gaz degajat (c.n) poate reduce 3,54 g CuO.

40. Care din următoarele metale sunt recomandate pentru a fi folosite ca anod de sacificiu pentru a proteja împotriva coroziunii conductele de Fe îngropate în pământ: a) Al; b) Mg; c) Na; d) Pb; e) Ni; f) Zn

Scrieţi reacţiile de coroziune care au loc pentru fiecare caz în parte.Se cunosc potenţialele standard: