250 cm3 0,100 mol/dm3 koncentrációjú ólom (II) -nitrát-oldatba 1,60 g-os tömegű darabokat teszünk az alábbi fémekből: cink, réz, nikkel. Melyik esetben, hogyan változik meg a szilárd fázis tömege?

Nézzük lépésenként oldatban van neked Pb2+ ionod!

Beleteszel 3 féle fémet, ami Zn, Cu, Ni

Mi történhet?

pl. Ha Cu2+ tartalmú oldatba Zn-et merítel, akkot a Cu2+ std potenciálja +0,35V, a cinké -0,76V így az alábbi reakció megy végbe:

Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu

Tehát a pozitívabb std potenciálú fém ionja a negatívabb std potenciálú fémet oxidálja...

Szóval annyit kell tenned, hogy megnézed a Pb/Pb2+ std potenciálját és utána a többi fémét és amelyik fém std potenciálja negatívabb (vagy ha mind2 pozitív akkor kisebb) az óloménak, az oxidálódik és az Pb kiválik a felületén és megváltozik a szilárd fázis tömege, ahol pedig a fém std potenciálja pozitívabb az óloménál, ott nem változik a fémdarab tömege, mert nincs reakció!

Azt meg úgy tudod eldönteni, hogy nő vagy csökken a fémed tömege, hogy megnézed azoknak a fémeket a moláris tömegét, ahol van reakció és a felületi fématomok Pb-ra cserélődnek és ha az Pb moláris tömege nagyobb, akkor tömeg növekedést, ha kisebb akkor tömeg csökkenést tapasztalunk!

Zn esetén:

m = 1,6 g M (Zn) = 65 g/mol

n = m/M = 0,0246 mol

Nem néztem meg a std potenciál értékeket, de akkor ezek szerint a Zn esetén ez a reakció ment végbe:

Zn + Pb2+ = Pb + Zn

És akkor gondolom a feladat megoldását író feltételezi, hogy nem csak egy bevonat keletkezik a fém felületén, hanem az egész kicserélődik, így lesz:

0,0246 mol Pb aminek a tömege 5,09 g (M Pb = 207 g/mol)

Így az ólom esetén 3,49 g lesz a növekedés ...

(Tehát kb annyi, amennyi a feladat megoldókulcsában szerepel, csak én egy kicsit pontatlanul számoltam, mert nem perrendszerből írtam ki pl. a moláris tömeget csak googliztam egyet gyorsan, ezeknek nézz utána a periódusos rendszerben)

Itt lemarad egy kicsi, de lényeges rész:

Zn + Pb2+ = Pb + Zn helyett

Zn + Pb2+ = Pb + Zn2+ a helyes, elírtam és utólag vettem észre!