Вычислить ЭДС гальванического элемента Al / Al3+//H2O. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по химии
Вычислить ЭДС гальванического элемента Al / Al3+//H2O

Вычислить ЭДС гальванического элемента Al / Al3+//H2O .pdf

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

Условие

Вычислить ЭДС гальванического элемента Al / Al3+//H2O, NaOH (0,1 н) / H2, Pt |____________________________| Как изменится значение ЭДС при работе данного элемента, если при этом произойдёт изменение концентрации катионов [Al3+] от 0,003 н до 0,05 М? Потенциал перенапряжения водорода η на Pt равен -0,09 В.

Ответ

Е1 = 0,862 В. После увеличения концентрации ионов алюминия с 0,003 н до 0,05 М ЭДС уменьшится на 0,034 В.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Al / Al3+//H2O, NaOH (0,1 н) / H2, Pt
|______________ 3е ____________↑
А) Al0 – 3e → Al3+ | 2
K) 2H2O + 2e → H2 + 2OH- | 3
2Al0 + 6H2O + 6NaOH = 2Na3[Al(OH)6] + 3H2↑
ЭДС гальванического элемента равна
Е = φкатода – φанода.
Потенциал катода равен
φH2O/H2+2OH-=φH2O/H2+2OH-0+0,0592∙lgH2O2H2∙OH-2;
где φH2O/H2+2OH-0 = - 0,828 В;
[H2O] – концентрация молекул воды, в водном растворе постоянная и принимается равной 1 моль/дм3;
[H2] – концентрация водорода, в стандартных условиях принимается равной 1 моль/дм3;
[ОН-] – концентрация ионов ОН-, равна 0,1 моль/дм3 (для NaOH молярная концентрация и молярная концентрация эквивалента совпадают).
φH2O/H2+2OH-=-0,828+0,0592∙lg11∙0,12=-0,769 (В).
С учетом перенапряжения выделения водорода на платине общее значение потенциала будет равно
φкатода = φH2O/H2+2OH-+η = - 0,769 + (-0,09) = -0,859 (В).
Потенциал анода равен
φAl3+/Al=φAl3+/Al0+0,0593∙lgAl3+.
При СЭ(Al3+) = 0,003 н, молярная концентрация ионов алюминия будет равна
CM=CЭn=0,0033=0,001 (моль/дм3.
φAl3+/Al0 = - 1,662 В; п = 3.
φAl3+/Al=-1,662+0,0593∙lg0,001=-1,721 (В).
Е1 = -0,859 – (- 1,721) = 0,862 (В).
После изменения концентрации ионов алюминия до 0,05 моль/дм3 потенциал анода станет равен
φAl3+/Al=-1,662+0,0593∙lg0,05=-1,687 (В).
Е2 = -0,859 – (- 1,687) = 0,828 (В).
В процессе работы гальванического элемента ЭДС уменьшится на
ΔЕ = Е1 - Е2 = 0,862 – 0,828 = 0,034 (В).
Ответ: Е1 = 0,862 В

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу