Написать катодный и анодный процессы уравнение токообразующей реакции и вычислить ЭДС гальванического элемента. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по химии
Написать катодный и анодный процессы уравнение токообразующей реакции и вычислить ЭДС гальванического элемента

Написать катодный и анодный процессы уравнение токообразующей реакции и вычислить ЭДС гальванического элемента .pdf

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

Условие

Написать катодный и анодный процессы, уравнение токообразующей реакции и вычислить ЭДС гальванического элемента. Указать полярность электродов. Ca|Ca+2 (0,1 моль/л) || Fe+2 (0,01 моль/л )|Fe Дано: [Ca+2] = 0,1 моль/л [Fe+2] = 0.01 моль/л Найти: Е - ?

Ответ

Е = 2,396 В

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Схема гальванического элемента:
Ca|Ca+2 (0,1 моль/л) || Fe+2 (0,01 моль/л )|Fe
На катоде протекает восстановление металла:
(+) Катод: Fe2+ + 2e- → FeEo = -0.440 В
На аноде протекает растворение металла:
(-) Анод: Ca - 2e- → Ca2+ Eo = -2.866 В
Токобразующая реакция:
Fe2+ + Ca0 = Fe↓ + Ca2+
Электроны идут по внешней цепи от кальция к железу, соответственно направления тока обратное: от железа к кальцию.
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(Ca/Ca2+) = E0(Ca/Ca2+) + 2.3*R*Tz*F lg[Ca2+] = -2.866 + 2.3*8.31*2982*96500 lg[0,1] = -2.866 + 0.03* lg[0,1] = -2,896 В
Катода:
E(Fe/Fe2+) = E0(Fe/Fe2+) + 2.3*R*Tz*F lg[Fe2+] = -0.440 + 2.3*8.31*2982*96500 lg[0,01] = -0.440 + 0.03* lg[0,01] = -0,5 В
ЭДС элемента равен:
Е = Ек-Еа = -0,5 – (-2,896) = 2,396 В
Ответ: Е = 2,396 В

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу