Вопрос ученика

20 марта 2022
Химия11 класс
У
Ученик

Написать катодный и анодный процессы, уравнение токообразующей реакции и вычислить ЭДС гальванического элемента. Указать полярность электродов.

Ответ педагога

23 февраля 2024

Катодный процесс: Co^(+3) + e^- ⇌ Co^(+2) Анодный процесс: Sn^(+4) + 2e^- ⇌ Sn^(+2) Уравнение токообразующей реакции: Co^(+3) + Sn^(+4) ⇌ Co^(+2) + Sn^(+2)

ЭДС гальванического элемента можно рассчитать по уравнению Нернста:

E = E^° - (RT/nF) ln(a_ кат a_ ан ^(n-1))

где E^° - стандартный электродный потенциал данного гальванического элемента, R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·K)), T - абсолютная температура (298 K), n - число электронов, участвующих в процессе (2 для приведенного примера), F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль), a_кат и a_ан - активности потенциалопределяющих ионов в катодном и анодном растворе соответственно. 

Катодный процесс: Co^(+3) + e^- ⇌ Co^(+2) Анодный процесс: Sn^(+4) + 2e^- ⇌ Sn^(+2) Уравнение токообразующей реакции: Co^(+3) + Sn^(+4) ⇌ Co^(+2) + Sn^(+2)

ЭДС гальванического элемента можно рассчитать по уравнению Нернста:

E = E^° - (RT/nF) ln(a_ кат a_ ан ^(n-1))

где E^° - стандартный электродный потенциал данного гальванического элемента, R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·K)), T - абсолютная температура (298 K), n - число электронов, участвующих в процессе (2 для приведенного примера), F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль), a_кат и a_ан - активности потенциалопределяющих ионов в катодном и анодном растворе соответственно.

Потенциалы стандартных электродных процессов (E^°) для кобальта и олова равны -277 мВ и -200 мВ соответственно. Активность потенциалопределяющих ионов можно принять равной концентрации из-за достаточно разбавленных растворов. Подставляя значения, получаем:

E = -277 * 10^(-3) - (8.314 * 298 / (2 * 96485)) ln(10^-2 * 0.1) ≈ 0.36 В

Таким образом, E > 0, что означает, что Pt-Co^(+3)/Co^(+2)-Pt является источником тока (то есть имеет положительный потенциал на Co^(+2)/Co^(+3), то есть катоде) и отрицательный потенциал на Sn^(+4)/Sn^(+2), то есть аноде).

Задайте свой вопрос!

Наши педагоги максимально быстро дадут на него развёрнутый ответ. Это бесплатно!

Задать вопрос

Новые вопросы

Физика7 класс
У
Ученик
Пробирку с песком весом 13 г опускаем в колбу с водой .V 1-50 ml, V2-62 ml(объем воды в колбе до погружения и после).Будет ли плавать пробирка ?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Чем отличается СДВГ от синдрома дефицита внимания?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Решить задачу и ответить на вопросы пошагово. В ноябре и декабре произошли три события: 1. 15 ноября 2023 года (среда), 11:00 — Захар дал таблетку. 2. 24 ноября 2023 года (пятница) — из‑за ошибки в сообщении мама пришла домой раньше: я шла со школы, а мама — с работы на обеденный перерыв, и наши пут...
Обществознание5 класс
У
Ученик
Помогите пожалуйста по природоведению.  Заранее благодарю. 
Обществознание5 класс
У
Ученик
Помогите пожалуйста по природоведению  Заранее благодарю. 
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Какая баня самая горячая: с высокой влажностью или высокой температурой, или и то, и другое?
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Что калорийнее: завтрак, обед или ужин и почему?    .
Начальные классы1 класс
У
Ученик
Может ли суп на обед быть самым калорийным приёмом пищи за день и почему?