Сборник задач и упражнений по химии с решением. Лебедева М.И - 90 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

а на платиновом катоде восстанавливается марганец(VII)
MnO
−
4
+ 8H
+
+ 5 е = Mn
2+
+ 4H
2
O.
Умножив первое из этих уравнений на пять и сложив со вторым, получаем суммарное уравнение
протекающей реакции:
5Fe
2+
+ MnO
−
4
+ 8H
+
= 5Fe
3+
+ Mn
2+
+ 4H
2
O.
Максимальное напряжение гальванического элемента, отвечающее обратимому протеканию проис-
ходящей в нём реакции, называется электродвижущей силой Е (э.д.с.) элемента. Если реакция осуще-
ствляется в стандартных условиях (с = 1 моль/дм
3
, t = 25
o
C, P = 1атм = 10
5
Па = 760 мм.рт.ст.), то на-
блюдаемая при этом э.д.с. называется стандартной электродвижущей силой Е
0
данного элемента.
Э.д.с. гальванического элемента может быть представлена как разность двух электродных потенциа-
лов ϕ, каждый из которых отвечает полуреакции, протекающей на одном из электродов. Так, для рас-
смотренного выше серебряно – цинкового элемента э.д.с. выражается разностью
Е =
/ZnZn/AgAg
2++
ϕ
−
ϕ
,
где
/AgAg
+
ϕ и
/ZnZn
2+
ϕ – потенциалы, отвечающие электродным процессам, происходящим соответственно
на серебряном и цинковом электродах. При вычислении электродвижущей силы меньший (в алгебраи-
ческом смысле) электродный потенциал вычитается из большего.
Значения стандартных электродных потенциалов представлены в табл. 11.
11 Стандартные электродные потенциалы в водных растворах при 25 °С
Реакция
ϕ
0
, В
Реакция
ϕ
0
, В
K
+
+ е =K -2,92 Fe
2+
+ 2 е = Fe -0,44
Ва
2+
+ 2 е = Ва -2,91 Cd
2+
+ 2 е = Cd -0,40
Na
+
+ е =Na -2,71 Ni
2+
+ 2 е = Ni -0,25
Mg
2+
+ 2 е = Mg -2,36 Pb
2+
+ 2 е = Pb -0,13
Al
3+
+ 3 е = Al -1,66 H
+
+ е = 1/2H
2
0,00
Mn
2+
+ 2 е = Mn -1,18 Cu
2+
+ 2 е = Cu 0,34
Zn
2+
+ 2 е = Zn -0,76 Ag
+
+ е = Ag 0,80
Cr
3+
+ 3 е = Cr -0,74 Hg
2+
+ 2 е =
Hg
0,85
П р и м е р 129 Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вы-
числите э.д.с. магниево-цинкового гальванического элемента, в котором [Mg
2+
] = [Zn
2+
]= 1 моль/дм
3
.
Какой металл является анодом, какой катодом?
Решение
Схема данного гальванического элемента:
(-) MgMg
2+
 Zn
2+
Zn (+).
Магний имеет меньший потенциал (-2,37 В) и является анодом, на котором протекает окислитель-
ный процесс Mg 2e Mg
2o
−→
+
. Цинк, потенциал которого -0,76 В - катод, т.е. электрод на котором проте-
кает восстановительный процесс Zn 2e Zn
2+
+→
o
. Уравнение окислительно-восстановительной реакции,
которая лежит в основе работы данного гальванического элемента, можно получить, сложив электрон-
ные уравнения анодного и катодного процессов
Mg Zn Mg Zn
22
+= +
++
. Для определения э.д.с. гальвани-
ческого элемента из потенциала катода следует вычесть потенциал анода. Так как концентрация ионов в

Страницы