Гальванический элемент состоит из Zn и Sn электродов. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по химии
Гальванический элемент состоит из Zn и Sn электродов

Гальванический элемент состоит из Zn и Sn электродов .pdf

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

Условие

Гальванический элемент состоит из Zn и Sn электродов, погруженных в растворы солей этих металлов. Составьте электрохимическую схему гальванического элемента, определите анод, катод. Рассчитайте ЭДС элемента при стандартных условиях. Как изменится ЭДС элемента, если концентрация ионов металлов в растворах составит [Zn2+] = 10-4 моль/л, [Sn2+] = 10-1 моль/л? Дано: [Zn2+]0 = [Sn2+]0 = 1 моль/л; [Zn2+] = 10-4 моль/л, [Sn2+] = 10-1 моль/л. Найти: Е0; Е - ?

Нужно полное решение этой работы?

Ответ

Е0 = 0,627 В; Е = 0,716 В.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Стандартные электродные потенциалы цинкового и оловянного электродов соответственно равны: φ0(Zn2+/Zn0) = - 0,763 В; φ0(Sn2+/Sn0) = - 0,136 В.
φ0(Zn2+/Zn0) < φ0(Sn2+/Sn0), поэтому цинковый электрод будет анодом, а оловянный электрод будет катодом. Схема гальванического элемента имеет вид:
(-)А: Zn0 | Zn2+ || Sn2+ | Sn0 :K(+)
|_______ 2e ____↑
А: Zn0 – 2е → Zn2+ | 1 – окисление;
К: Sn2+ + 2е → Sn0 | 1 – восстановление.
В гальваническом элементе идёт токообразующая реакция:
Zn0 + Sn2+ = Zn2+ + Sn0.
В стандартных условиях ЭДС гальванического элемента равна
Е0 = φ0(Sn2+/Sn0) - φ0(Zn2+/Zn0);
Е0 = -0,136 – (-0,763) = 0,627 (В).
При изменении концентраций растворов, в которые погружены электроды, потенциалы необходимо вычислить по уравнению Нернста:
φ(Zn2+/Zn)=φ0(Zn2+/Zn)+0,059n1∙lgZn2+,
где φ0(Zn2+/Zn0) – стандартный электродный потенциал цинкового электрода, равен - 0,763 В;
п1 – число электронов, которые отдает цинк в ходе реакции, равно 2;
[Zn2+] – концентрация раствора соли цинка, в который погружен электрод, равна 10-4 моль/л.
φZn2+/Zn=-0,763+0,0592∙lg10-4=-0,881 (В).
φ(Sn2+/Sn)=φ0(Sn2+/Sn)+0,059n2∙lgSn2+,
где φ0(Sn2+/Sn0) – стандартный электродный потенциал оловянного электрода, равен - 0,136 В;
п2 – число электронов, которые принимают ионы Sn2+ в ходе реакции, равно 2;
[Sn2+] – концентрация раствора соли олова, в который погружен электрод, равна 10-1 моль/л.
φSn2+/Sn=-0,136+0,0592∙lg10-1=-0,165 (В).
Е = φ(Sn2+/Sn0) - φ(Zn2+/Zn0);
Е = -0,165 – (-0,881) = 0,716 (В).
Ответ: Е0 = 0,627 В; Е = 0,716 В.

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу