Основы химической термодинамики, кинетики, равновесия и электрохимии. Саленко В.Л. - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

НГАСУ «Сибстрин» | Новосибирск

Составители: 

Рубрика: 

Электроны в концентрационном гальваническом элементе пе-
ремещаются от электрода с меньшей концентрацией катионов металла
в растворе (анода) к электроду с большей концентрацией соли в
растворе (катоду).
Пример 1. Составьте схему гальванического элемента, в котором
роль катода выполняет никелевая пластина, опущенная в раствор
сульфата никеля, концентрация раствора равна 0,001 моль/л.
Напишите уравнения процессов, протекающих на электродах при
работе этого элемента, и вычислите ЭДС.
Решение. По таблице находим значение стандартного элек-
тродного потенциала никеля: (ϕ
0
Ni
2+
/
Ni
= - 0,23 В. По уравнению
Нернста рассчитываем потенциал никелевого электрода при
концентрации ионов никеля 0,001 моль/л
Итак, потенциал никелевого электрода равен -0,319 В и этот
электрод выполняет роль катода. Анодом может служить любой
металл, имеющий меньшее алгебраическое значение потенциала,
например марганец ϕ
0
м
n
2+
/м
n
= - 1,18 В. В качестве электролита выберем
раствор MnSO
4
с концентрацией ионов Мn
2+
1 моль/л (можно выбрать
и другое значение концентрации). Запишем схему гальванического
элемента, располагая анод слева, катод справа и указывая в скобках
концентрации электролита:
(А) Мn | MnSO
4
(1м) || NiSO
4
(0.001 м) | Ni (К).
При работе этого элемента протекают реакции:
Анод Мn - 2 e - Мп
2+
(окисление)
Катод Ni
2+
+ 2 е = Ni
0
(восстановление)
Мn + Ni
2+
= Mn
2+
+ Ni (токообразующая реакция)
или в молекулярном виде:
Мn + NiSO
4
= MnSO
4
+ Ni.
22 
    Электроны в концентрационном гальваническом элементе пе-
ремещаются от электрода с меньшей концентрацией катионов металла
в растворе (анода) к электроду с большей концентрацией соли в
растворе (катоду).
    Пример 1. Составьте схему гальванического элемента, в котором
роль катода выполняет никелевая пластина, опущенная в раствор
сульфата никеля, концентрация раствора равна 0,001 моль/л.
Напишите уравнения процессов, протекающих на электродах при
работе этого элемента, и вычислите ЭДС.
    Решение. По таблице находим значение стандартного элек-
тродного потенциала никеля: (ϕ0Ni 2+/Ni = - 0,23 В. По уравнению
Нернста рассчитываем потенциал никелевого электрода при
концентрации ионов никеля 0,001 моль/л




    Итак, потенциал никелевого электрода равен -0,319 В и этот
электрод выполняет роль катода. Анодом может служить любой
металл, имеющий меньшее алгебраическое значение потенциала,
например марганец ϕ0мn2+/мn = - 1,18 В. В качестве электролита выберем
раствор MnSO4 с концентрацией ионов Мn2+ 1 моль/л (можно выбрать
и другое значение концентрации). Запишем схему гальванического
элемента, располагая анод слева, катод справа и указывая в скобках
концентрации электролита:
            (А) Мn | MnSO4 (1м) || NiSO4 (0.001 м) | Ni (К).
            При работе этого элемента протекают реакции:
                  Анод Мn - 2 e - Мп2+ (окисление)
                  Катод Ni2+ + 2 е = Ni0 (восстановление)

         Мn + Ni2+ = Mn2+ + Ni (токообразующая реакция)

или в молекулярном виде:
        Мn + NiSO4 = MnSO4 + Ni.
                                  22

Страницы