Сборник задач и упражнений по химии с решением. Лебедева М.И - 91 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

растворе равна 1 г-ион/дм
3
, то э.д.с. элемента равна разности стандартных электродных потенциалов
двух его электродов.
Поэтому
()
.B611372760э.д.с.
22
,,-,
/MgMg/ZnZn
=−−=ϕ−ϕ=
++
oo
П р и м е р 130 Гальванический элемент состоит из металлического цинка, погруженного в 0,1 М
раствор нитрата цинка, и металлического свинца, погруженного в 0,02 М раствор нитрата свинца. Вы-
числите э.д.с. элемента, напишите уравнения электродных процессов, составьте схему элемента.
Решение Чтобы определить э.д.с. элемента, необходимо вычислить электродные потенциалы. Для
этого находим значения стандартных электродных потенциалов систем Zn
2+
/Zn (-0,76 В) и Pb
2+
/Pb (-0,13
В), а затем рассчитываем значения
ϕ по уравнению Нернста:
(
)
lgс0,059/n+ϕ=ϕ
o
,
где ϕ
о
- стандартный электродный потенциал; n - число электронов, принимающих участие в процессе;
с - концентрация (при точных вычислениях - активность) гидратированных ионов металла в растворе,
моль/дм
3
. То есть:
()
B79,01030,076,01,0lg
2
059,0
76,0
/ZnZn
2
−=−+−=+−=ϕ
+
()
B18,07,1030,013,002,0lg
2
059,0
13,0
Pb/Pb
2
−=−+−=+−=ϕ
+
.
Находим э.д.с. (Е) элемента:
(
)
B.61,079,018,0E
Zn/ZnPb/Pb
22
=−−=ϕ−ϕ=
++
Поскольку
Zn/ZnPb/Pb
22 ++
ϕ>ϕ
, то на свинцовом электроде будет происходить восстановление, т.е. он
будет служить катодом:
Pb
2+
+ 2 е
= Pb.
На цинковом электроде будет протекать процесс окисления
Zn - 2
е = Zn
2+
т.е. этот электрод будет анодом. Схема гальванического элемента имеет следующий вид:
(-) ZnZn
2+
Pb
2+
Pb (+)
(0,1 М) (0,02 М)
П р и м е р 131 Определите э.д.с. гальванического элемента
(
)()
Ag0,1MAgNO0,001MAgNOAg
33
.
В каком направлении будут перемещаться электроны во внешней цепи при работе этого элемента?
Решение Стандартный электродный потенциал системы Ag
+
/Ag равен 0,80 В. Обозначив потенци-
ал левого электрода через ϕ
1
, а правого - через ϕ
2
, находим:
(
)
B62,03059,080,0001,0lg059,080,0
1
=
−
+
=
+=ϕ
(
)
B74,01059,080,01,0lg059,080,0
2
=
−
−
=
+=ϕ
.
Вычисляем э.д.с. элемента:
12,062,074,0E
12
=
−
=
ϕ
−
ϕ
= В.
Поскольку ϕ
1
< ϕ
2
, то левый электрод будет служить отрицательным полюсом элемента и электро-
ны перемещаются во внешней цепи от левого электрода к правому.

Страницы