Вычислите ЭДС гальванического элемента, составленного из стандартного водородного электрода и цинкового электрода, погруженного в раствор ZnSO4, в котором концентрация ионов [Zn2+]=0,01 моль/л. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах при работе этого элемента.
Для расчета ЭДС гальванического элемента необходимо использовать уравнение Нернста:
E = E^0 - (0.0592/n) * log(Q)
Где: E - ЭДС гальванического элемента, E^0 - стандартный потенциал элемента, 0.0592 - натуральный логарифм числа 10, n - количество передаваемых электронов в реакции, Q - отношение активностей продуктов реакции к активностям реагентов.
Стандартный потенциал водородного электрода равен 0 V, потенциал цинкового электрода с учетом концентрации ионов Zn2+ в растворе равен -0,76 V.
Составим электронные уравнения на реакции, происходящие на электродах:
На аноде (цинк):
Zn(s) -> Zn^2+(aq) + 2e-
На катоде (водородный электрод):
2H^+(aq) + 2e- -> H2(g)
С учетом коэффициентов передачи электронов, реакция на катоде умножается на 2:
4H^+(aq) + 2e- -> 2H2(g)
Теперь можем рассчитать ЭДС:
E = 0 - (0.0592/2) * log(1/(0.01)^2) = 0.76 V
Таким образом, ЭДС гальванического элемента составляет 0.76 V.
Для расчета ЭДС гальванического элемента необходимо использовать уравнение Нернста:
E = E^0 - (0.0592/n) * log(Q)
Где:
E - ЭДС гальванического элемента,
E^0 - стандартный потенциал элемента,
0.0592 - натуральный логарифм числа 10,
n - количество передаваемых электронов в реакции,
Q - отношение активностей продуктов реакции к активностям реагентов.
Стандартный потенциал водородного электрода равен 0 V, потенциал цинкового электрода с учетом концентрации ионов Zn2+ в растворе равен -0,76 V.
Составим электронные уравнения на реакции, происходящие на электродах:
На аноде (цинк):
Zn(s) -> Zn^2+(aq) + 2e-
На катоде (водородный электрод):
2H^+(aq) + 2e- -> H2(g)
С учетом коэффициентов передачи электронов, реакция на катоде умножается на 2:
4H^+(aq) + 2e- -> 2H2(g)
Теперь можем рассчитать ЭДС:
E = 0 - (0.0592/2) * log(1/(0.01)^2) = 0.76 V
Таким образом, ЭДС гальванического элемента составляет 0.76 V.