ЭДС гальванического элемента составленного из цинкового электрода

Схема гальванического элемента:
А (анод) (-): Zn | Zn2+ || К (катод) (+): Fe2+ | Fe
На катоде протекает восстановление металла:
(+) Катод: Fe2+ + 2e- → FeEo = -0.440 В
На аноде протекает растворение металла:
Анод: Zn0 - 2e- = Zn2+ Е⁰а = -0,76 В
Токобразующая реакция:
Fe2+ + Zn0 = Fe↓ + Zn2+
Электроны идут по внешней цепи от цинка к железу, соответственно направления тока обратное: от железа к цинку.
Потенциал элемента определяется уравнением Нернста:
E=E0+2.3RTzFlg[Ox][Red]
где
E — электродный потенциал, В,
E0 — стандартный электродный потенциал, измеряется в вольтах;
R — универсальная газовая постоянная, равная 8.31 Дж/(моль·K);
T — абсолютная температура, K;
F — постоянная Фарадея, равная 96500 Кл·моль−1;
z — число электронов, участвующих в процессе;
[Ox] – концентрация окисленной формы моль/л
[Red] – концентрация восстановленной формы моль/л
Применительно для металла, погруженного в раствор своей соли, формула упрощается до вида:
E=E0+2.3RTzFlg[Ox]
Потенциал анода:
E(Zn/Zn2+) = E0(Zn/Zn2+) + 2.3*R*Tz*F lg[Zn2+] = -0.763 + 2.3*8.31*2982*96500 lg[0,001] = -0.763 + 0.03* lg[0,001] = -0,853 В
Е = Ек – ЕА
ЕК = Е + ЕА = 0,13-0,853 = -0,723 В
Рассчитаем концентрацию ионов железа Fe2+, если электродный потенциал железного электрода равен -0,723 В, получим:
-0,723 = -0,44 + (0,059/2)* lgC
-0,283 = 0,0295 lgC
-9,59 = lgC
C = 2,55*10-10 моль/л
Ответ: [Fe2+] = 2,55 . 10-10 моль/л.