Рассчитать ЭДС для двух электродов (любые электроды взять в таблице). Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по химии
Рассчитать ЭДС для двух электродов (любые электроды взять в таблице)

Рассчитать ЭДС для двух электродов (любые электроды взять в таблице) .pdf

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

Условие

Рассчитать ЭДС для двух электродов (любые электроды взять в таблице), если концентрация обоих равна 0,01моль/л. Написать, какой металл будет анодом, а какой электродом, запишите ионно-электронные уравнения электродных процессов, протекающих на аноде и на катоде. Дано: электроды Al и Cr; [Al3+] = [Cr3+] = 0,01 моль/л. Найти: Е - ?

Нужно полное решение этой работы?

Ответ

Е = 0,92 В.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

0(Al3+/Al) = - 1,66 В; 0(Cr 3+/Cr) = - 0,74 В.
Электродные потенциалы найдём по уравнению Нернста:
φMen+/Me=φMen+/Me0+0,059n∙lgaMen+,
где 0(Меп+/Ме) – стандартный электродный потенциал металла;
п – число электронов, участвующих в электродном процессе, равно 3;
а(Меп+) – активность ионов металла, моль/л.
Активность ионов связана с концентрацией уравнением
а(Меп+) = γ(Меп+)∙[Ме3+],
где γ(Меп+) – коэффициент активности;
[Ме3+] – концентрация раствора соли металла, равна 0,01моль/л.
Коэффициенты активности зависят от ионной силы раствора.
I = 0,5∙Σzi2∙cMe,
где I – ионная сила раствора, моль/л;
zi – заряд иона;
cMe – концентрация иона, 0,01 моль/л.
Пусть в гальваническом элементе используются AlCl3 и CrCl3.
AlCl3 ↔ Al3+ + 3Cl-
CrCl3 ↔ Cr3+ + 3Cl-
0,01 М 0,01 М 0,03 М
I = 0,5∙(32∙0,01 + (-1)2∙0,03) = 0,06 (моль/л).
Из справочника выписываем коэффициенты активности для ионной силы, равной 0,06 моль/л: γ(Al3+) = γ(Cr 3+) = 0,232.
а(Al3+) = γ(Al3+)∙[Al3+];
а(Al3+) = 0,232∙0,01 = 0,00232 (моль/л);
а(Cr 3+) = γ(Cr 3+)∙[ Cr 3+];
а(Cr 3+) = 0,232∙0,01 = 0,00232 (моль/л).
φAl3+/Al=φAl3+/Al0+0,0593∙lgaAl3+;
φAl3+/Al=-1,66+0,0593∙lg0,00232=-1,71 (B);
φCr3+/Cr=φCr3+/Cr0+0,0593∙lgaCr3+;
φCr3+/Cr=-0,74+0,0593∙lg0,00232=-0,79 (B).
Потенциал алюминиевого электрода меньше, чем хромового, поэтому алюминиевый электрод – анод, хромовый электрод – катод.
Схема гальванического элемента имеет вид:
(-) Al | AlCl3 || CrCl3 | Cr (+)
Реакции на электродах:
А: Al0 – 3e → Al3+ | 1 – окисление;
K: Cr3+ + 3e → Cr0 | 1 – восстановление.
ЭДС гальванического элемента равна
Е = (Cr 3+/Cr) - (Al3+/Al);
Е = - 0,79 – (-1,71) = 0,92 (В).
Ответ: Е = 0,92 В.

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу