Определите направление потока электронов во внешней цепи гальванического элемента. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по химии
Определите направление потока электронов во внешней цепи гальванического элемента

Определите направление потока электронов во внешней цепи гальванического элемента .pdf

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

Условие

Определите направление потока электронов во внешней цепи гальванического элемента Sn / Sn(NO3)2 (0,0005 M) // SnCl2 (0,2 н) / Sn |_____________________________________| Запишите уравнения электродных процессов. На каком электроде происходит растворение металла? У нас концентрационный гальванический элемент. ЭДС возникает за счет разницы концентраций катионов олова в растворах. Реакция будет идти до тех пор, пока концентрации олова не уравняются. Раствор с меньшей концентрации обогащается оловом – электрод анод, а в растворе с большей концентрацией происходит осаждение олова (обеднение олова) – там электрод катод. Дано: [Sn2+] = 0,2 н = 0,1 моль/л [Sn2+] = 0,0005 моль/л Найти: Е - ?

Ответ

Е = 0,069 В

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Схема гальванического элемента:
А (анод) (-): Sn | Sn2+ || К (катод) (+): Sn2+| Sn
На катоде протекает восстановление металла:
(+) Катод: Sn2+ + 2e- → SnEo = -0.136 В
На аноде протекает растворение металла:
(-) Анод: Sn - 2e- → Sn2+ Eo = -0.136 В
Токобразующая реакция:
Sn2+ + Sn0 = Sn↓ + Sn2+
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
Электроны идут по внешней цепи от олова (с малок концентрацией катионов) к олову (с большой концентрацией катионов), соответственно направления тока обратное.
Применительно для металла, погруженного в раствор своей соли, формула упрощается до вида:
E=E0+2.3RTzFlg[Ox]
Стандартные потенциалы равны:
Анода:
E(Sn/Sn2+) = E0(Sn/Sn2+) + 2.3*R*Tz*F lg[Sn2+] = -0.136 + 2.3*8.31*2982*96500 lg[0,0005] = -0.136 + 0.03* lg[0,0005] =
= -0,235 В
Катода:
E(Sn/Sn2+) = E0(Sn/Sn2+) + 2.3*R*Tz*F lg[Sn2+] = -0.136 + 2.3*8.31*2982*96500 lg[0,1] = -0.136 + 0.03* lg[0,1] = -0.166 В
ЭДС элемента равен:
Е = Ек-Еа = -0,166 – (-0,235) = 0,069 В
Ответ: Е = 0,069 В

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу