1. ...
  2. ...
  3. ...
  4. Решение задачи на тему: «Гальванический элемент. Составьте схему процессов, происходящих при работе медно...»
Решение задачи

Гальванический элемент. Составьте схему процессов, происходящих при работе медно-кадмиевого гальванического элемента в стандартных условиях,...

Международные отношения

Условие:

Гальванический элемент. Составьте схему процессов, происходящих при работе медно-кадмиевого гальванического элемента в стандартных условиях, рассчитайте его ЭДС. Рассчитайте ЭДС этого элемента, если концентрация сульфата меди рана 0,1 моль/л, а сульфата цинка - 0,01 моль/л.

Решение:

Медно-кадмиевый гальванический элемент состоит из двух полуреакций: окисления меди и восстановления кадмия. Схема процессов при работе элемента выглядит следующим образом:

На аноде (отрицательный полюс): Cu(s) -> Cu2+(aq) + 2e-

На катоде (положительный полюс): Cd2+(aq) + 2e- -> Cd(s)

Общая реакция: Cu(s) + Cd2+(aq) -> Cu2+(aq) + Cd(s)

Теперь рассчитаем ЭДС гальванического элемента. Для этого воспользуемся таблицей стандартных потенциалов электродов. ЭДС элемента равна разности стандартных потенциалов полуреакций на аноде и катоде.

Стандартный потенциал окисления меди (Cu2+/Cu) равен +0,34 В, а стандартный потенциал восстановления кадмия (Cd2+/Cd) равен -0,40 В.

ЭДС элемента равна: E = Eкатод - Eанод E = (-0,40 В) - (+0,34 В) E = -0,74 В

Теперь рассчитаем ЭДС элемента при заданных концентрациях сульфата меди и сульфата цинка. Для этого воспользуемся уравнением Нернста:

E = E° - (RT / nF) * ln(Q)

где E - ЭДС элемента, E° - стандартный потенциал элемента, R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах, n - количество электронов, участвующих в реакции, F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль), Q - отношение активностей продуктов и реагентов.

В данном случае, так как концентрации сульфата меди и сульфата цинка даны в моль/л, можно считать их активностями.

Подставим значения в уравнение Нернста:

E = -0,74 В - (8,314 Дж/(моль·К)) * (298 К) / (2 * 96485 Кл/моль) * ln((0,01 моль/л) / (0,1 моль/л)) E ≈ -0,74 В - 0,025 В * ln(0,1) E ≈ -0,74 В - 0,025 В * (-2,3026) E ≈ -0,74 В + 0,0576 В E ≈ -0,6824 В

Таким образом, ЭДС медно-кадмиевого гальванического элемента при заданных концентрациях сульфата меди и сульфата цинка составляет примерно -0,6824 В.

Похожие работы

Попробуй и другие функции

  • ИИ для любых учебных целей

    • Научит решать задачи

    • Поможет решать задачи

    • Исправит ошибки в решении

    • Ответит на вопросы за минуту

    Попробовать
  • База готовых рефератов

    • Свыше 1,2 млн работ

    • Больше 160 предметов

    • Работы написали студенты вместе с AI

    • База ежедневно обновляется

    Попробовать

Решения по другим предметам