Электродвижущая сила гальванического элемента

Задача 2.4: Рассчитайте величину электродвижущей силы для двух указанных гальванических элементов (см. табл. 5), сравните ее значения. На основании уравнений электродных процессов запишите схемы гальванических элементов и составьте уравнения токообразующих реакций. Концентрация электролитов 0.01 моль/л.

При решении задачи используйте ряд СЭП и уравнение Нернста.

Примеры решения задачи:

Пример 1: Рассчитать электродвижущую силу (ЭДС) гальванического элемента, составленного из серебряного Ag/Ag+ и железного Fe/Fe2+ электродов при [Ag+] = 0.01 моль/л и [Fe2+] = 0.1 моль/л.

ЭДС гальванического элемента (Е) численно равна разности электродных потенциалов при разомкнутой цепи: Е = Δφ = φкатода – φанода.

По формуле Нернста рассчитаем значения электродных потенциалов

 

 

Электрод Fe/Fe2+ является анодом, Ag/Ag+ - катодом.

 

Е = 0.672 – (-0.47) = 1.152 В

 

Электродные процессы:

 

Анод (-): Fe – 2e = Fe2+ (окисление – анодный процесс)

Катод (+): Ag+ + 1e = Ag (восстановление – катодный процесс)

 

Уравнение токообразующей реакции:

 

Fe + 2Ag+ = Fe2+ + 2Ag

Fe + 2AgNO3 = Fe(NO3)2 + 2Ag

 

Схема гальванического элемента:

 

A(-): Fe/FeSO4 || AgNO3/Ag :(+)K

 

Таблица 5 – Варианты заданий

 

  Гальванические элементы
a Ni/NiCl2 и Al/AlCl3 Co/CoCl2 и Al/AlCl3
b Cr/CrCl3 и Ni/NiSO4 Cr/CrCl3 и Co/CoCl2
c Zn/ZnSO4 и Ag/AgNO3 Fe/FeSO4 и Ag/AgNO3
d Fe/FeSO4 и Zn/ZnSO4 Fe/FeSO4 и Ni/NiSO4
e Cu/Cu(NO3)2 и Pb/Pb(NO3)2 Cr/CrCl3 и Cu/Cu(NO3)2
f Ni/NiSO4 и Sn/SnCl2 Ni/NiSO4 и Cu/Cu(NO3)2
g Mg/MgSO4 и Sn/SnSO4 Al/Al2(SO4)3 и Mg/MgCl2
h Cr/CrCl3 и Fe/FeSO4 Al/AlCl3 и Mg/MgSO4
i Hg/HgCl2 и Cu/CuSO4 Mn/MnSO4 и Hg/Hg(NO3)2
j Cu/CuSO4 и Sn/SnCl2 Mg/MgSO4 и Sn/SnSO4
k Ag/AgNO3 и Cu/CuSO4 Sn/SnCl2 и Ni/NiSO4
l Ni/NiSO4 и Sn/SnCl2 Au/Au(NO3)3 и Cu/Cu(NO3)2
m Zn/ZnSO4 и Ag/AgNO3 Ni/NiSO4 и Zn/ZnSO4
n Ni/NiSO4 и Sn/SnSO4 (Pt)H2/H2SO4 и Zn/ZnSO4
o Pb/Pb(NO3)2 и Fe/FeSO4 Cr/CrCl3 и Cu/Cu(NO3)2
p Al/AlCl3 и Zn/ZnCl2 Fe/FeSO4 и Ag/AgNO3

 

Пример 2: Рассчитать ЭДС концентрационного гальванического элемента, составленного из стандартного никелевого электрода и никелевого электрода при концентрации ионов Ni2+, равной 1∙10-4 моль/л.

 

Е = Δφ = φкатода – φанода.

 

В концентрационном гальваническом элементе разность потенциалов обусловлена разной концентрацией электролита. Стандартный никелевый электрод является катодом, а никелевый электрод с меньшей концентрацией ионов Ni2+ является анодом (φ12).

 

Е = -0.25 – (-0.368) = 0.118 В

 

Схема гальванического элемента:

 

A (-): Ni/NiSO4 (1∙10-4 моль/л) || NiSO4 (1 моль/л)/Ni :(+) K








Дата добавления: 2014-12-05; просмотров: 7562;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.007 сек.