Вычислите э. д. с. гальванического элемента, образованного магниевым и цинковым электродами, погруженными в растворы их Вычислите э. д. с. гальванического элемента, образованного магниевым и цинковым электродами, погруженными в растворы их солей с концентрациями ионов Mg2+ 0,001моль/л; Zn2+ 0,1моль/л. В каком направлении движутся электроны во внешней цепи?
Для вычисления э. д. с. гальванического элемента можно воспользоваться формулой Нернста: E = E° - (RT/nF) * ln(Q)
Где: E - Э. Д. С. гальванического элемента, E° - стандартный потенциал, R - газовая постоянная (8,314 Дж/(моль∙К)), T - температура (в Кельвинах), n - количество передаваемых электронов в реакции, F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль), ln - натуральный логарифм, Q - отношение активностей продуктов к реагентам в равновесном состоянии.
Для данной реакции магния и цинка: Mg -> Mg2+ + 2e- Zn2+ + 2e- -> Zn
Подставив все значения в формулу, получим: E = (-2,37) - ((8,314298)/(296485)) ln(0,01) E = -2,37 - 0,025 ln(0,01) E ≈ -2,37 - 0,025 * (-4,605) E ≈ -2,37 + 0,115 E ≈ -2,255 В
Таким образом, э. д. с. гальванического элемента равно -2,255 В.
Поскольку потенциал магниевого электрода ниже потенциала цинкового электрода, электроны будут двигаться от магниевого электрода к цинковому через внешнюю цепь.
Для вычисления э. д. с. гальванического элемента можно воспользоваться формулой Нернста:
E = E° - (RT/nF) * ln(Q)
Где:
E - Э. Д. С. гальванического элемента,
E° - стандартный потенциал,
R - газовая постоянная (8,314 Дж/(моль∙К)),
T - температура (в Кельвинах),
n - количество передаваемых электронов в реакции,
F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль),
ln - натуральный логарифм,
Q - отношение активностей продуктов к реагентам в равновесном состоянии.
Для данной реакции магния и цинка:
Mg -> Mg2+ + 2e-
Zn2+ + 2e- -> Zn
Стандартные потенциалы реакций:
Mg2+ + 2e- -> Mg (E° = -2,37 В)
Zn2+ + 2e- -> Zn (E° = -0,76 В)
Q = [Mg2+]/[Zn2+] = 0.001/0.1 = 0,01
Подставив все значения в формулу, получим:
E = (-2,37) - ((8,314298)/(296485)) ln(0,01)
E = -2,37 - 0,025 ln(0,01)
E ≈ -2,37 - 0,025 * (-4,605)
E ≈ -2,37 + 0,115
E ≈ -2,255 В
Таким образом, э. д. с. гальванического элемента равно -2,255 В.
Поскольку потенциал магниевого электрода ниже потенциала цинкового электрода, электроны будут двигаться от магниевого электрода к цинковому через внешнюю цепь.