Составьте схему гальванического элемента

Сравним значения стандартных потенциалов цинка и железа:
φ°(Fe 2+/Fe) = - 0,44 В
φ°(Zn 2+/Zn) = - 0,763 В
Гальванический элемент состоит из двух металлических электродов, помещенных в растворы электролитов, которые соединены между собой через пористую перегородку или солевой мостик. Металл, имеющий более отрицательный электродный потенциал, является анодом, на нем происходит процесс окисления . Металл с более положительным электродным потенциа- лом служит катодом, на котором происходит процесс восстановления.
Цинк имеет меньший потенциал и поэтому является анодом, а железо является катодом.
Запишем схему гальванического элемента:
(-)Zn / Zn2+ // Fe 2+ / Fe (+)
(-) А : Zn - 2ē = Zn2+
(+): Fe 2+ + 2ē = Fe
ЭДС рассчитывается как разность между электродными потенциалами катода и анода.
Е = φ(катода) – φ(анода) = φ(Fe 2+/Fe) - φ(Zn 2+/Zn) = 0
Вычислим потенциал цинкового электрода по уравнению Нернста:
φ (Zn 2+/Zn) = φ °( Zn 2+/Zn) + 0,059n lg[Zn2+]
φ (Zn 2+/Zn) = - 0,763 + 0,0592 lg 0,001 = - 0,763 – 0,0885 = - 0,85 В
φ(Fe 2+/Fe) - φ(Zn 2+/Zn) = 0
φ(Fe 2+/Fe) = - 0,85 В
Вычислим концентрацию ионов железа:
φ (Fe 2+/Fe) = φ °( Fe 2+/Fe) + 0,059n lg[Fe2+]
- 0,85 В = - 0,44 В + 0,0592 lg[Fe2+]
0,0295 lg[Fe 2+] = - 0,41
lg[Fe 2+] = - 13,9
[Fe 2+] = 10-13,9 = 1,26 ∙ 10-14 моль/л
Ответ