Question

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

Answer 1

Катодный процесс: Pt2+ + 2e- → Pt (на платиновой пластинке) Анодный процесс: 2H+ + 2e- → H2 (на платиновой пластинке) Уравнение токообразующей реакции: H+(рН=4) + e- ⇄ H(рН=2) (реакция происходит на границе раздела двух водных растворов кислоты с разными значениями рН) ЭДС гальванического элемента можно вычислить по уравнению Нернста: E = E0 + (Rt/nF)ln(a2/a1), где E0 - стандартный электродный потенциал (для водорода 0 В), R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/мольК), T - температура (в Кельвинах, 298 К), n - число переносимых электронов (2 в данном случае), F - постоянная Фарадея (96485,33212 Кл/моль), a1 и a2 - активности ионов H+ в левом и правом растворах соответственно. Подставляя значения, получаем: E = 0 + (8.314298/2*96485.33212)*ln(10-4/10-2) ≈ 0.027 В. Полярность электродов: анод (платиновая пластинка, погруженная в раствор кислоты с рН=4) - катод (платиновая пластинка, погруженная в раствор кислоты с рН=2).