Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых оловянная пластинка была бы катодом, а в другом анодом. Напишите для каждого из этих элементов уравнения электродных (катодных и анодных) процессов и токообразующих реакций. Рассчитайте стандартную ЭДС этих элементов.
Решение
В гальваническом элементе анодом является более активный металл с меньшим алгебраическим значением электродного потенциала, катодом — менее активный металл с большим алгебраическим значением электродного потенциала.
Eo(Sn/Sn2+) = -0,14В
а) Гальванический элемент, в котором олово анод:
Схема гальванического элемента:
(-) Sn | Sn2+ || Cu2+ | Cu (+)
Олово имеет меньший потенциал (-0,14В) и является анодом, на котором протекает окислительный процесс
Медь, потенциал которой +0,34В, – катод, т.е
. электрод, на котором протекает восстановительный процесс:
А: Sn → Sn2+ + 2e – окисление
К: Cu2+ + 2e → Cu – восстановление
Уравнение окислительно-восстановительной реакции, характеризующее работу данного гальванического элемента, можно получить, сложив электронные уравнения анодного и катодного процессов, получим:
Суммарный процесс: Sn + Cu2+ → Sn2+ + Cu
Рассчитаем ЭДС данного элемента:
ЭДС = Eo(Cu/Cu2+) – Eo(Sn/Sn2+) = 0,34 – (-0,14) = 0,48 В
Eo(Zn/Zn2+)
б) Гальванический элемент, в котором олово катод:
(-) Zn | Zn2+ || Sn2+ | Sn (+)
Вертикальная линейка обозначает поверхность раздела между металлом и раствором, а две линейки – границу раздела двух жидких фаз – пористую перегородку (или соединительную трубку, обычно, заполненную раствором электролита)