- 問題 1発掘された古代中国の青銅製編鐘は、CuCl、CuX2O、CuX2(OH)X3Cl を含む錆に覆われていた。模擬実験で CuCl が空気と Cl 含有水の作用下でまず生成し、次に CuX2(OH)X3Cl が経路 (a) CuClCuX2OCuX2(OH)X3Cl と経路 (b,c) 直接で生成することが示された。標準生成ギブズエネルギー (kJ mol⁻¹, 298 K): CuX2O(s) −146, CuO(s) −130, CuCl(s) −120, CuX2(OH)X3Cl(s) −1338, ClX−(aq) −131, OHX−(aq) −157, HX2O(l) −237。(1.1) (i) (a) CuClCuX2O、(b) CuX2OCuX2(OH)X3Cl、(c) CuClCuX2(OH)X3Cl の平衡式を書け。(ii) 各 ΔrG0(298 K) を計算せよ。(iii) c(HCl)=1.0×10−4 mol dm⁻³ の空気中で (a) の自発方向を決定せよ。(1.2) (c) の速度定数: 25 °C で kc=1.29×10−4 mol dm⁻³ s⁻¹、40 °C で 2.50×10−4: (i) 活性化エネルギーを求めよ。(ii) 反応次数を決めよ。(iii) 律速段階が CuCl 上への OX2 の単層吸着であるとして速度式を書き、(ii) の次数が成り立つ条件を述べよ。(1.3) Cu 板を二つに分け、Cu(1) をハンマーで叩いた。電池 Cu(1)∣CuSOX4(aq)∣Cu(2) で E=ΦR−ΦL とするとき、E<0、=0、>0 のどれか。セル反応を書け。(1.4) Cu–Zn 合金(xCu=0.750、面心立方、密度 8.51 g cm⁻³)で統計的原子の半径を計算せよ。(Ar(Cu)=63.5, Ar(Zn)=65.4)解答: 1