Question

（10分）牙齿的珐琅质可近似看作是由羟基磷灰石化合物3Ca₃（PO₄）₂ Ca（OH）₂构成的。

已知羟基离子可被氟离子取代，生成3Ca₃（PO₄）₂ CaF₂，可存在于牙齿构造中使对龋齿有更大的抵抗力。如果用氟化亚锡溶液加入牙膏中，使之发生上述变化是否可能。

     已知： [298 K,CaF₂（s）]=-1167 kJ?mol^-1

            [298 K,Sn（OH）₂（s）]=-492 kJ?mol^-1

           [298 K,Ca（OH）₂（s）]=-899 kJ?mol^-1

      = -0.14 V =2.87 V

Answer 1

电池反应 ：           F₂（g） + Sn（S）=    SnF₂（aq）

标准电动势为  =[2.87－（－0.14）]v = 3.01v  （2分）

（SnF₂） = －2×96500×3.01J?mol^－1  = －581 KJ. mol^－1 （2分）

对于Ca（OH）₂（s） + SnF₂（aq）= Ca（F）₂（s） + Sn（OH）₂（S）（2分）

（298） =  [298 K,CaF₂（s）] + [298 K,Sn（OH）₂（s）] － [298 K,Ca（OH）₂（s）] －[SnF₂（aq）]

20080904

= －179 KJ. mol^－1 （2分）

∵ =  + RT ln Q_a

∵设SnF₂为纯液态  a=1  其余为固态 a均为1  因此 Q_a = 1  

 　　∴ = <0 上述设想从热力学角度考虑是可行的。（2分）