Гальванический элемент состоит из Pb и Fe электродов, погруженных в растворы солей этих металлов. Составьте электрохимическую схему гальванического элемента, определите анод, катод. Напишите электродные процессы и суммарную реа...
Гальванический элемент состоит из Pb и Fe электродов, погруженных в растворы солей этих металлов. Составьте электрохимическую схему гальванического элемента, определите анод, катод. Напишите электродные процессы и суммарную реакцию, происходящую в гальваническом элементе. Рассчитайте ЭДС элемента при стандартных условиях. Как изменится ЭДС элемента , если концентрация ионов металлов составит 10^-4
Ответ(ы) на вопрос:
Схема гальванического элемента (ГЭ):
[latex]Fe|FeSO_{4}||PbSO_{4}|Pb[/latex]
С лева в схеме ГЭ условно принято записывать анод слева, а катод-справа.
Железо (Fe) служит в качестве анода, так как его стандартный потенциал меньше стандартного потенциала свинца (Pb), а следовательно железо более активный металл чем свинец и, соответственно легче отдает свои электроны. Электроны переходят с железа на свинец катодно его поляризую и таким образом свинец становится катодом. Стандартные электродный потенциал можно (даже нужно) посмотреть в таблице она может по разному называться например: "Электрохимический ряд напряжений металлов при 25 градусов по шкале Цельсия".
Далее электродные процессы:
Во всех разделах электрохимии на аноде происходит процесс окисления,т.е. растворение самого анода, а именно растворение железа.
Анодный процесс:
[latex]Fe^{0}-2e ^{-}=Fe^{2+} [/latex]
Катодный процесс:
[latex]Pb^{2+}+2e^{-}=Pb^{0}[/latex]
На катоде идет восстановление свинца из растворе его соли, т.е ионы (катионы) свинца из своей соли осаждается на твердом свинце.
ЭДС при стандартных условиях:
ЭДС=[latex]U_{K}(Pb)-U_{A}(Fe)=-0.126-(-0.440)=0.314 [/latex] В (Вольт)
Если же концентрация ионов состоит [latex]10^{-4}[/latex] то ЭДС необходимо рассчитать с помощью формулы Нернста:
ЭДС=[latex]((U_{K})^o+ \frac{0,059}{n}lg[Me^{n+}]_k)-( (U_{A})^o)+ \frac{0,059}{n}lg[Me^{n+}]_a ) [/latex]
ЭДС=[latex]-0.126+ \frac{0.059}{2}lg10^{-4}-(-0.440+\frac{0.059}{2}lg10^{-4} =0.314[/latex] В (Вольт)
Вот вроде бы все, если хотите подробнее узнать как работает ГЭ пишите. Удачи!
Не нашли ответ?
Похожие вопросы