Составить схему электрической цепи гальванического элемента, обосновать выбор электродов, записать электрохимические процессы, проходящие на электродах, зная токообразующую реакцию: Ag0 + Ag+ ↔ Ag+ + Ag0. Рассчитать ЭДС.
Решение
Приведённая токообразующая реакция характерна для концентрационного гальванического элемента. Оба электрода изготовлены из серебра, погружены в раствор нитрата серебра, но электрод, который является анодом, погружен в более разбавленный раствор, а электрод, который является катодом, погружен в более концентрированный раствор
. Схема серебряного концентрационного гальванического элемента имеет вид:
(-) А: Ag0 | AgNO3(0,01 моль/л) || AgNO3(1,0 моль/л) | Ag0 : K (+)
|________________ 1e______________________↑
На аноде происходит окисление серебряного анода:
А) Ag0 – е → Ag+;
на катоде восстанавливаются катионы серебра:
К) Ag+ + е → Ag0.
ЭДС концентрационного гальванического элемента вычисляют по уравнению
ЭДС=EK-Ea=0,059n∙lgCKCa,
где ЕК – потенциал катода, В;
Еа – потенциал анода, В;
п – количество электронов, передаваемых при работе гальванического элемента, равно 1;
СК – концентрация раствора, в который погружен катод, моль/л;
Са – концентрация раствора, в который погружен анод, моль/л.
ЭДС=0,0591∙lg10,01=0,118 (В).
Ответ: ЭДС = 0,118 В.