Рассчитать ЭДС гальванического элемента образованного цинковым и свинцовым электродами с концентрацией ионов

Запишем значения стандартных окислительно-восстановительных потенциалов металлов.
E0(Zn2+/Zn) = –0,763 В
E0(Pb2+/Pb) = –0,126 В
Потенциалы электродов вычислим по уравнению Нернста:
E(Zn2+/Zn) = E0(Zn2+/Zn) + lg [Zn2+]
E(Zn2+/Zn) = –0,763 + lg 0,01 = –0,822 В.
E(Pb2+/Pb) = E0(Pb2+/Pb) + lg [Pb2+]
E(Pb2+/Pb) = –0,126 + lg 0,01 = –0,185 В.
E(Pb2+/Pb) > E(Zn2+/Zn), поэтому свинцовый электрод является катодом, а цинковый — анодом.
Схема гальванического элемента:
(–) Zn | Zn2+ (0,01 М) || Pb2+ (0,01 М) | Pb (+)
Вычисляем ЭДС.
E = E(Pb2+/Pb) – E(Zn2+/Zn) = –0,185 – (–0,822) = 0,637 В.
Вычисляем ΔG гальванического элемента.
ΔG = –zFE
z – число электронов, принявших участие в окислительно-восстановительной реакции;
F – число Фарадея;
E – ЭДС.
ΔG = –2 96485 0,637 = –122922 Дж/моль.
ΔG < 0, поэтому работа гальванического элемента возможна.
Анодный процесс: Zn0 – 2e– Zn2+
Катодный процесс: Pb2+ + 2e– Pb0
Ответ: ЭДС = 0,637 В; ΔG = –122922 Дж/моль.