Железная и серебряная пластины соединены внешним проводником и погружены в раствор серной кислоты. Составьте схему данного гальванического элемента и напишите электронные уравнения процессов, происходящих на аноде и на катоде.
Решение
Стандартные электродные потенциалы железа и серебра соответственно равны -0,44 В и +0,80 В. Исходя из того, что железо имеет более электроотрицательный потенциал, чем водород 0,00 В, то между железом и раствором серной кислоты проходит реакция (железо вытесняет водород из кислоты), и железная пластинка при этом будет уменьшаться по массе:
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
Исходя из того, что серебро имеет более электроположительный потенциал, чем водород, то между серебром и раствором серной кислоты реакция не проходит
.
Но так как железная и серебряная пластины соединены внешним проводником и погружены в раствор серной кислоты, то между ними будет проходить окислительно-восстановительный процесс, в котором железная пластина будет анодом (имея более отрицательный потенциал Е0( Fe2+/ Fe) =
= - 0,44В), а серебряная – катодом (имея более положительный потенциал
Е°( Ag+/ Ag) = 0,8В)
На аноде протекает процесс:
Fe0 - 2ē→ Fe2+
На катоде серебряной пластинке будут разряжаться ионы водорода:
2Н+ + 2 ē→ Н20
Схема гальванического элемента имеет вид:
(-) Fe | Fe2+ || 2H+ | H2, Ag (+)