Рассчитать ЭДС гальванического элемента, составленного из 1М каломельного электрода и цинкового электрода, помещенного в 0,01М раствор сульф...
Условие:
Рассчитать ЭДС гальванического элемента, составленного из 1М каломельного электрода и цинкового электрода, помещенного в 0,01М раствор сульфата цинка. Значения стандартных потенциалов: Е калом=+0,2812B; Е^oZn^2+/Zn=-0,763B.
Решение:
Для расчета ЭДС гальванического элемента можно использовать формулу Нернста:
E = E° - (RT / nF) * ln(Q)
где: E - ЭДС гальванического 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 (96 485 Кл/моль), ln - натуральный логарифм, Q - отношение концентраций продуктов к концентрациям реагентов (в данном случае, концентрация ионов цинка к концентрации ионов каломеля).
Для данного гальванического элемента у нас есть две полуреакции:
Zn^2+ + 2e^- → Zn (стандартный потенциал E° = -0,763 В) Hg2^2+ + 2e^- → 2Hg (стандартный потенциал E° = +0,2812 В)
Так как уравнение реакции цинка имеет два электрона, а уравнение реакции каломеля - два электрона, то n = 2.
Теперь рассчитаем Q, используя концентрации ионов цинка и каломеля. По условию, концентрация ионов цинка (Zn^2+) составляет 0,01 М, а концентрация ионов каломеля (Hg2^2+) равна 1 М.
Q = [Zn^2+] / [Hg2^2+] = 0,01 / 1 = 0,01
Теперь можем подставить все значения в формулу Нернста:
E = E° - (RT / nF) * ln(Q) = (-0,763) - ((8,314 * T) / (2 * 96 485)) * ln(0,01)
Здесь T - температура в Кельвинах. Если у вас есть значение температуры, вы можете подставить его в формулу и рассчитать ЭДС гальванического элемента.
