Гальванический элемент состоит из двух окислительно-восстановительных электродов. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по химии
Гальванический элемент состоит из двух окислительно-восстановительных электродов

Гальванический элемент состоит из двух окислительно-восстановительных электродов .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Гальванический элемент состоит из двух окислительно-восстановительных электродов. Первый электрод Ru3+, Ru2+ | Pt, второй электрод V3+, V2+ | Pt. Концентрации ионов равны: C(Ru3+) = 0,1 M; C(Ru2+) = 0,01 M; C(V3+) = 1 M; C(V2+) = 0,001 M. Составить схему гальванического элемента. Написать уравнения процессов, протекающих в анодном и катодном полуэлементах, и уравнение токообразующей реакции. Вычислить ЭДС при Т = 298 K, используя справочные данные. Дано: [V3+] = 1 моль/л [V2+] = 0.001 моль/л [Ru3+] = 0.1 моль/л [Ru2+] = 0.01 моль/л Найти: Е - ?

Ответ

Е = 0,384 В

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Схема гальванического элемента:
А (анод) (-): Pt| V3+,V2+ || К (катод) (+): Ru3+,Ru2+ | Pt
На катоде протекает восстановление металла:
(+) Катод: Ru3+ + e- → Ru2+Eo = +0.249 В
На аноде протекает растворение металла:
(-) Анод: V2+ - e- → V3+ Eo = -0.255 В
Токобразующая реакция:
V2+ + Ru3+ = V3+ + Ru2+
Электроны идут по внешней цепи от ванадия к рутению, соответственно направления тока обратное: от рутения к ванадия.
Рассчитаем ЭДС гальванического элемента, используя уравнение 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
Стандартные потенциалы равны:
Анода:
E(V2+/V3+) = E0(V2+/V3+) + 2.3*R*Tz*F lg[V3+]/[V2+] = -0.255 + 2.3*8.31*2981*96500 lg[1]/[0,001] = -0.255 +
+ 0.06*lg[1]/[0,001] = -0,075 В
Катода:
E(Ru2+/Ru3+) = E0(Ru2+/Ru3+) + 2.3*R*Tz*F lg[Ru3+]/[Ru2+] = 0.249 + 2.3*8.31*2981*96500 lg[0,1]/[0,01] = 0.249 +
+ 0.06*lg[0,1]/[0,01] = 0.309 В
ЭДС элемента равен:
Е = Ек-Еа = 0.309 – (-0,075) = 0,384 В
Ответ: Е = 0,384 В

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу