При каком условии будет работать гальванический элемент. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по химии
При каком условии будет работать гальванический элемент

При каком условии будет работать гальванический элемент .pdf

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

Условие

При каком условии будет работать гальванический элемент, электроды которого сделаны из одного и того же металла? Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, в котором один никелевый электрод находится в 0,001 М растворе, а другой такой же электрод в 0,01 М растворе сульфата никеля Такой элемент будет работать, если металл опущен в растворы своей же соли, но разной концентрации. Такой элемент называется концентрационным. Дано: [Ni2+] = 0.001 моль/л [Ni 2+] = 0.01 моль/л Найти: Е - ?

Ответ

Е = 0,03 В

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Схема гальванического элемента:
А (анод) (-): Ni | NiSO4 || К (катод) (+): NiSO4 | Ni
На катоде протекает восстановление металла:
Катод: Ni2+ + 2e- = Ni 0 Е⁰к = -0.250 В
На аноде протекает растворение металла:
Анод: Ni 0 - 2e- = Ni 2+ Е⁰а = -0.250 В
Токобразующая реакция:
Ni 2+ + Ni 0 = Ni↓ + Ni2+
Электроны идут по внешней цепи от никеля к никелю.
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
Применительно для металла, погруженного в раствор своей соли, формула упрощается до вида:
E=E0+2.3RTzFlg[Ox]
Стандартные потенциалы равны:
Анода:
E(Ni/Ni2+) = E0(Ni/Ni2+) + 2.3*R*Tz*F lg[Ni2+] = -0.25 + 2.3*8.31*2982*96500 lg[0,001] = -0.25 + 0.03* lg[0,001] = -0,34 В
Катода:
E(Ni/Ni2+) = E0(Ni/Ni2+) + 2.3*R*Tz*F lg[Ni2+] = -0.25 + 2.3*8.31*2982*96500 lg[0.01] = -0.25 + 0.03* lg[0.01] = -0,31 В
ЭДС элемента равен:
Е = Ек-Еа = -0,34 – (-0,31) = 0,03 В
Ответ: Е = 0,03 В

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу