Решение задач по общей химии. Стась Н.Ф - 151 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

151
Решение. Стандартный электродный потенциал свинца (–0,13 В)
более положителен, чем цинка (–0,76 В), поэтому
анодом (отрицатель-
ным полюсом) будет более активный металл – цинк, а
катодом (поло-
жительным полюсом) – свинец.
В условии задачи конкретно не указывается, в растворы каких со-
лей погружены цинк и свинец, но ясно, что в составе этих солей должны
быть ионы Zn
2+
и Pb
2+
, поэтому электрохимическую схему гальваниче-
ского элемента
записываем в кратком виде:
(–) Zn | Zn
2+
|| Pb
2+
| Pb (+).
Пример 4. Гальванический элемент состоит из цинкового и сереб-
ряного электродов в растворах их нитратов. Составьте электрохимиче-
скую схему элемента, напишите уравнения электродных процессов и
токообразующей реакции. Вычислите ЭДС: а) при стандартных услови-
ях; б) при концентрациях 0,01 М (нитрат цинка) и 2 М (нитрат серебра)
и стандартной температуре (25 °С).
Решение. 1) Цинк, как более активный металл, является анодом, а
серебро – катодом, поэтому электрохимическая схема данного гальва-
нического элемента такая:
(–) Zn | Zn(NO
3
)
2
|| AgNO
3
| Ag (+).
2) Электродные процессы:
анодный: Zn – 2e
-
= Zu
2+
, катодный: Ag
+
+ e
-
= Ag.
3) Уравнение токообразующей реакции:
Zn + 2Ag
+
= Zn
2+
+ 2Ag – ионно-молекулярное,
Zn + 2AgNO
3
= Zn(NO
3
)
2
+ 2Ag – молекулярное.
4) Электродвижущая сила (ЭДС) элемента при стандартных усло-
виях (концентрации ионов металлов в растворах равны 1 моль/л):
ξ = Δϕ = ϕ
катода
– ϕ
анода
= 0,80 – (–0,76) = 1,56 В.
5) Электродный потенциал цинка при концентрации 0,01 М:
ϕ
Zn
= –0,76 +
1
059,0
lg0,01 = –0,76 – 0,059 = –0,82 В.
6) Электродный потенциал серебра при концентрации 2 М:
ϕ
Ag
= 0,80 +
1
059,0
lg2 = 0,80 + 0,018 = 0,82 В.
7) Электродвижущая сила элемента при данных концентрациях:
ξ = ϕ
Ag
– ϕ
Zu
= 0,82 – (–0,82) = 1,64 В.

Страницы