Составьте схему и рассчитайте ЭДС концентрированного гальванического элемента

Гальванический элемент, электроды которого сделаны из одного и того же металла будет работать в том случае, если электроды находятся в растворах соли разной концентрации, такие гальванические элементы называются концентрированными.
Сначала вычислим потенциалы каждого электрода, согласно, уравнению Нернста:
φ = φ° + 0,059n lg [Men+]
φ° - стандартный электродный потенциал
[Men+] – концентрация ионов никеля в растворах, равна концентрации соли никеля
n – число электронов, принимающих участие в электродной реакции
n = 2, так как электродные процессы, происходящие на электродах:
Анод (-): Fe – 2ē = Fe 2+
Катод (+):Fe 2+ + 2ē = Fe
Стандартный электродный потенциал железа φ°( Fe 2+ / Fe) = - 0,44 В
Потенциал железного электрода с концентрацией 1М:
φ1(Fe 2+ / Fe) = φ°( Fe 2+ / Fe) + 0,0592 lg 1 = - 0,44 + 0 = - 0,44 В
Потенциал железного электрода с концентрацией 0,01М:
φ2(Fe 2+ / Fe) = φ°( Fe 2+ / Fe) + 0,0592 lg 0,01 = - 0,44 + 0,0295 ( -2) = - 0,47 В
ЭДС элемента всегда больше нуля , φ(катода) > φ(анода), значит, катодом будет служить электрод с концентрацией 1М, а анодом – электрод с концентрацией 0,01М, тогда схема гальванического элемента будет:
(-) Fe / Fe2+( 0,01М) // Fe2+ ( 1М) / Fe (+)
Вычислим ЭДС:
Е = φ(катода) – φ(анода) = φ1(Fe 2+ / Fe) – φ2(Fe 2+ / Fe) = - 0,44 – ( - 0,47) =
= 0,03 В
Ответ