Составьте схему гальванического элемента

Гальванический элемент (химический источник тока) – устройство, в котором химическая энергия окислительно-восстановительной реакции превращается в электрическую энергию. Гальванический элемент состоит из двух электродов, различающихся потенциалопределяющими процессами. Электрод, на котором в ходе реакции происходит процесс окисления, называется анодом; электрод, на котором осуществляется восстановление, – катодом.
Схема гальванического элемента
( -) Al | Al3+ || Pb2+ | Рb (+)
Значения стандартных электродных потенциалов возьмем из приложения:
φ°( Al 3+/ Al) = - 1,662 В
φ°( Pb 2+/ Pb) = - 0,126 В
Алюминиевый электрод имеет меньший потенциал и является анодом . Алюминий окисляется и в форме ионов переходит в раствор, на аноде идет реакция:
Al - 3ē = Al3+
Свинцовый электрод имеет больший потенциал и является катодом, на катоде восстанавливается свинец:
Pb 2+ + 2ē = Pb
Складывая уравнения анодного и катодного процессов, получаем суммарное уравнение реакции:
2Al + 3Pb 2+ =2 Al3+ + 3Pb
Вычислим ЭДС элемента:
Е = φ(катода) – φ(анода) = φ(Pb 2+/ Pb) - φ(Al 3+/ Al)
Электродный потенциал вычисляется по уравнению Нернста:
φ = φ° + 0,059n lg C(Men+)
C(Men+) – концентрация металла в растворе, моль/дм3
n – число электронов, принимающих участие в процессе
Рассчитаем потенциалы:
φ(Pb 2+/ Pb) = φ°( Pb 2+/ Pb) + 0,059n lg С(Pb 2+) = - 0,126 + 0,0592 lg 0,01 =
= - 0,126 – 0,059 = - 0,185 В
φ(Al 3+/ Al) = φ°( Al 3+/ Al) + 0,059n lg С(Al 3+) = - 1,662 + 0,0593 lg 0,001 =
= - 1,662 – 0,059 = - 1,721 В
Е = φ(катода) – φ(анода) = φ(Pb 2+/ Pb) - φ(Al 3+/ Al) = - 0,185 В – (- 1,721 В)=
= 1,536 В
Ответ