Э.д.с. элемента, составленного из медного и свинцового элемента, погруженных в 1М растворы солей этих металлов, равна 0,47 В. Изменится ли э.д.с., если концентрацию солей понизить до 0,01 моль/л.
Дано:
Е0=0,47 В
Cu2+=Pb2+=0,01 моль/л
Найти:
Е
Решение
Стандартные электродные потенциалы медного и свинцового электродов по справочным данным:
ECu2+/Cu0=0,34 В
EPb2+/Pb0=-0,13 В
Т.к. ECu2+/Cu0>EPb2+/Pb0 , то в данном гальваническом элементы медный электрод является катодод, а свинцовый – анодом.
Э.д.с. при стандартных условиях – это э.д.с. рассчитанная для гальванического элемента, электроды которого погружены в растворы солей с концентрациями 1М
. В данном случае э.д.с. при стандартных условиях равна Е0=0,47 В
По уравнению Нернста определим, как изменятся электродные потенциалы меди и свинца, если концентрации их солей снизить до 0,01 моль/л:
EMen+/Me= EMen+/Me0+ 0,059nlg[Men+] , где
EMen+/Me0- стандартный электродный потенциал, В;
Men+- концентрация ионов металла (равна концентрации соли), моль/л;
n – число электронов в электродной реакции.
ECu2+/Cu = ECu2+/Cu0+ 0,0592lg[Cu2+]= 0,34+0,0592lg0,01= 0,281 В
EPb2+/Pb = EPb2+/Pb0+ 0,0592lg[Pb2+]= -0,13+0,0592lg0,01= -0,189 В
Э.д.с