Рассчитать ЭДС элемента (–) Ca | CaCl2 || CrCl3 | Cr (+). Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по химии
Рассчитать ЭДС элемента (–) Ca | CaCl2 || CrCl3 | Cr (+)

Рассчитать ЭДС элемента (–) Ca | CaCl2 || CrCl3 | Cr (+) .pdf

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

Условие

Рассчитать ЭДС элемента: (–) Ca | CaCl2 || CrCl3 | Cr (+). Концентрация ионов: [Ca2+] = 0,001 моль/л, [Cr3+] = 1 моль/л. Вычислить ΔG процесса и указать возможность работы этого элемента.

Ответ

ЭДС = 2,22 В; ΔG0 = –1285,180 кДж/моль.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Схема гальванического элемента:
(–) Ca | CaCl2 || CrCl3 | Cr (+)
Записываем стандартные потенциалы металлов.
E0(Cr3+/Cr) = –0,74 В
E0(Ca2+/Ca) = –2,87 В
[Ca2+] = 0,001 моль/л, [Cr3+] = 1 моль/л.
Вычислим потенциалы электродов, используя уравнение Нернста.
E(Cr3+/Cr) = E0(Cr3+/Cr) + lg [Cr3+]
E(Cr3+/Cr) = –0,74 + lg 1 = –0,74 В
E(Ca2+/Ca) = E0(Ca2+/Ca) + lg [Ca2+]
E(Ca2+/Ca) = –2,87 + lg 0,001 = –2,96 В.
E(Cr3+/Cr) > E(Ca2+/Ca), поэтому катодом будет хром, анодом — кальций.
Катодный процесс: Cr3+ + 3e– → Cr0 — восстановление
Анодный процесс: Ca0 – 2e– → Ca2+ — окисление
Токообразующая реакция:
2Cr3+ + 3Ca0 = 2Cr0 + 3Ca2+
2CrCl3 + 3Ca = 2Cr + 3CaCl2
Рассчитываем ЭДС.
E = E(Cr3+/Cr) – E(Ca2+/Ca) = –0,74 – (–2,96) = 2,22 В.
Рассчитываем энергию Гиббса гальванического элемента.
ΔG0 = –nFE
n – наименьшее общее кратное чисел электронов в полуреакциях.
F – постоянная Фарадея, 96485 Кл/моль.
ΔG0 = –6 · 96485 · 2,22 = –1285180 Дж/моль = –1285,180 кДж/моль.
ΔG0 < 0, элемент работает.
Ответ: ЭДС = 2,22 В; ΔG0 = –1285,180 кДж/моль.

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу