Сборник задач и упражнений по химии. Лебедева М.И - 86 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Поскольку
Zn/ZnPb/Pb
22 ++
ϕ
>ϕ , то на свинцовом электроде будет про-
исходить 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:
(–) Zn
Zn
2+
Pb
2+
Pb (+)
(0,1 М) (0,02 М).
П р и м е р 120 Определите э.д.с. гальванического элемента
(
)
(
)
Ag0,1MAgNO0,001MAgNOAg
33
. В каком направлении будут пере-
мещаться электроны во внешней цепи при работе этого элемента?
Решение Стандартный электродный потенциал системы Ag
+
/Ag равен
0,80 В. Обозначив потенциал 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:
12,062,074,0 э.д.с.
12
=
−
=
ϕ
−
ϕ
= В.
Поскольку ϕ
1
< ϕ
2
, то левый электрод будет служить отрицательным
полюсом элемента и электроны перемещаются во внешней цепи от левого
электрода к правому.
П р и м е р 121 Стандартный электродный потенциал никеля больше,
чем кобальта. Изменится ли это соотношение, если измерить потенциал ни-
келя в растворе его ионов с концентрацией 0,001 моль/дм
3
, а потенциалы
кобальта – в растворе с концентрацией 0,1 моль/дм
3
?
Решение Стандартные электродные потенциалы для никеля и кобаль-
та соответственно равны –0,25 и –0,27 В. Определим электродные потен-
циалы этих металлов при данных в условии концентрациях по уравнению
Нернста:
(
)
0,339lg100,059/20,25
3
/NiNi
2
−=+−=ϕ
−
+
B;
(
)
0,307lg100,059/20,277
1
/CoCo
2
−=+−=ϕ
−
+
B.
Таким образом, при изменившейся концентрации потенциал кобальта
стал больше потенциала никеля.
П р и м е р 122
Магниевую пластинку опустили в раствор его соли.
При этом электродный потенциал магния оказался равным –2,41 В. Вычис-
лите концентрацию ионов магния (моль/дм
3
).
Решение Подобные задачи также решаются на основании уравнения
Нернста (см. пример 6.3.2):
–2,41 = –2,37 + (0,059/2) ⋅ lgс,
–0,04 = 0,0295 ⋅ lg
с,
lg
с = –0,04/0,0295 = –1,3559 = 2,6441,
с (Mg
2+
) = 4,4⋅10
–2
моль/дм
3
.
П р и м е р 123
После погружения железной пластинки массой 8 г в
раствор нитрата свинца(II) объемом 50 см
3
(ρ = 1,23 г/см
3
) с массовой долей
15 % масса соли уменьшилась втрое. Какой стала масса пластинки?
Решение
Fe + Pb(NO
3
)
2
= Pb + Fe(NO
3
)
2
M(Pb(NO
3
)
2
) = 331 г/моль; M(Pb)
= 207 г/моль; M(Fe) = 56 г/моль.

Страницы