Гальванический элемент состоит из электрода 1

Схема гальванического элемента:
А (анод) (-): Cu | Cu2+ || К (катод) (+): Bi3+ | Bi
На катоде протекает восстановление металла:
(+) Катод: Bi3+ + 3e- → BiEo = +1.215 В
На аноде протекает растворение металла:
(-) Анод: Cu - 2e- → Cu2+ Eo = +0.337 В
Токобразующая реакция:
2Bi3+ + 3Cu0 = 2Bi↓ + 3Cu2+
Электроны идут по внешней цепи от меди к висмуту, соответственно направления тока обратное: от висмута к меди.
Рассчитаем ЭДС гальванического элемента, используя уравнение Нернста:
E=E0+2.3RTzFlg[Ox][Red]
где
E — электродный потенциал, В,
E0 — стандартный электродный потенциал, измеряется в вольтах;
R — универсальная газовая постоянная, равная 8.31 Дж/(моль·K);
T — абсолютная температура, K;
F — постоянная Фарадея, равная 96500 Кл·моль−1;
z — число электронов, участвующих в процессе;
[Ox] – концентрация окисленной формы моль/л
[Red] – концентрация восстановленной формы моль/л
Применительно для металла, погруженного в раствор своей соли, формула упрощается до вида:
E=E0+2.3RTzFlg[Ox]
Стандартные потенциалы равны:
Анода:
E(Cu/Cu2+) = E0(Cu/Cu2+) + 2.3*R*Tz*F lg[Cu2+] = 0.337 + 2.3*8.31*2982*96500 lg[0,1] = 0.337 + 0.03* lg[0,1] = 0,307 В
Катода:
E(Bi/Bi3+) = E0(Bi/Bi3+) + 2.3*R*Tz*F lg[Bi3+] = 1.215 + 2.3*8.31*2983*96500 lg[0,9] = 1.215 + 0.02* lg[0,9] = 1,214 В
ЭДС элемента равен:
Е = Ек-Еа = 1,214 – 0,307 = 0,907 В
Ответ: Е = 0,907 В