Э. д. с. элемента, состоящего из медного и свинцового электродов | Задачи 658 — 661

Вычисление ЭДС элемента состоящего из электродов металлов, погруженных в растворы солей этих металлов

 

 

Задача 658.

Э. д. с. элемента, состоящего из медного и свинцового электродов, погруженных в 1 М растворы солей этих металлов, равна 0,47В. Изменится ли э. д. с., если взять 0,001 М растворы? Ответ обосновать.

Решение:

E(Pb2+/Pb) = -0,13B; E(Cu2+/Cu) = +0,34B.
ЭДС элемента определяется как разница потенциалов катода и анода: 

ЭДС = Е(катод) — Е(анод) = +034 — (-0,13) = +0,47В.

Уравнения полуреакций восстановительного процессов данного гальванического элемента:

Рассчитаем значения потенциалов, используя уравнение Нернста

Е0стандартный электродный потенциал металла; n – число электронов, принимающих участие в процессе; с – концентрация ионов металла в растворе.

Теперь рассчитаем ЭДС при концентрации ионов металлов 0,001М, получим:

ЭДС’ = +0,31 — (-0,16) = +0,47B.

Таким образом, ЭДС гальванического элемента при равных концентрациях ионов свинца и меди не изменяется.

Ответ: нет не изменяется.


Задача: 659.
Можно ли составить такой гальванический элемент, во внешней цепи которого электроны перемещались бы от электрода с более положительным стандартным потенциалом к электроду с более отрицательным стандартным потенциалом? Дать объяснение.
Решение:
E(Ni2+/Ni) = -0,25B; E(Co2+/Co) = -0,28B. 
Действительно, можно составить такой гальванический элемент, во внешней цепи которого электроны бы перемещались от электрода с более положительным значением стандартного потенциала к электроду с более отрицательным значением стандартного потенциала. Если при этом электрод с более положительным потенциалом погрузить в разбавленный раствор его соли, а более отрицательный электрод – в 1М раствор его соли. Например, составим гальванический элемент из кобальтового электрода, погружённого в 1М раствор соли Co(NO3)2 и никелевого электрода, погружённого в 0,001М раствор Ni(NO3)2.
Рассчитаем значения потенциалов, используя уравнение Нернста:

Е0стандартный электродный потенциал металла; n – число электронов, принимающих участие в процессе; с – концентрация ионов металла в растворе.

Теперь рассчитаем ЭДС, получим:

ЭДС = +0,28 — (0,34) = +0,62 B.

Видео:Гальванические элементы. Практическая часть. 10 класс.Скачать

Гальванические элементы. Практическая часть. 10 класс.

Схема гальванического элемента:

Так как ECo > ENi, то электроны во внешней цепи будут перемещаться от никеля к кобальту. Никель будет растворяться.

Ответ: можно.


Задача 660.
Гальванический элемент составлен из стандартного цинкового электрода и хромового электрода, погруженного в раствор, содержащий ноны Сг3+. При какой концентрации ионов Сг3+ э.д.с. этого элемента будет равна нулю?
Решение:
E(Zn2+/Zn) = -0,76B; E(Co2+/Co) = -0,74B. 
Для того чтобы ЭДС гальванического элемента была равна нулю, необходимо чтобы кон-центрационный электродный потенциал хрома оказался равным -0,76В.

Концентрацию ионов хрома, необходимую для получения электродного потенциала хрома равного -0,76В, вычислим, используя уравнение Нернста:

Е0стандартный электродный потенциал металла; n – число электронов, принимающих участие в процессе; с – концентрация ионов металла в растворе.

Ответ:  [Co2+] = 0,1моль/л.


Задача 661.
Какие процессы происходят на электродах гальванического элемента  . В каком направлении перемещаются электроны во внешней цепи?
Решение:
Электронные потенциалы рассчитываются по уравнению Нернста:

Е0стандартный электродный потенциал металла; n – число электронов, принимающих участие в процессе; с – концентрация ионов металла в растворе.

Чем меньше численное значение логарифма, тем больше получается число. Поэтому при С1 < C2 значения электродных потенциалов будут иметь соотношение C1 > C2. Поскольку  C1 > C2, то на электроде  Zn2+/Zn(C2) будет происходить восстановление, т.е. он будет служить катодом и на нём протекает реакция восстановления:

Zn2+ + 2 = Zn0

На электроде Zn2+/Zn(C1) будет протекать процесс окисления:

Zn0 — 2 = Zn2+,

 т.е. этот электрод будет являться анодом.

Поскольку C1 > C2, то электроны будут перемещаться от отрицательного полюса к положительному, т. е. в направлении от электрода с меньшим значением концентрации ионов цинка (С1) к электроду с большим значением концентрации ионов цинка (С2).

 


🎬 Видео

Гальванические элементы. 1 часть. 10 класс.Скачать

Гальванические элементы. 1 часть. 10 класс.

Электроды и гальванические элементыСкачать

Электроды и гальванические элементы

Гальванический элементСкачать

Гальванический элемент

Составление схемы и вычисление ЭДС гальванического концентрационного элемента | Уравнение НернстаСкачать

Составление схемы и вычисление ЭДС гальванического концентрационного элемента | Уравнение Нернста

Гальванические элементы. 2 часть. 10 класс.Скачать

Гальванические элементы. 2 часть. 10 класс.

Задачи на гальванический элемент. Продукты в ОВР. Ч.5-4.Скачать

Задачи на гальванический элемент. Продукты в ОВР. Ч.5-4.

Разбор схемы гальванического элементаСкачать

Разбор схемы гальванического элемента

Технологический институт - гальванический элемент, электролиз, коррозия. Задачи.Скачать

Технологический институт -  гальванический элемент, электролиз, коррозия. Задачи.

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. МенделееваСкачать

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

Продукты в ОВР. Ч.2-3. Гальванический элемент.Скачать

Продукты в ОВР. Ч.2-3. Гальванический элемент.

Гальванические элементы. 10 класс.Скачать

Гальванические элементы. 10 класс.

ЕГЭ2020. ХИМИЯ. «d-FILES» (Химия элементов. d-элементы и амфотерные металлы)Скачать

ЕГЭ2020. ХИМИЯ. «d-FILES» (Химия элементов. d-элементы и амфотерные металлы)

Электрохимия. Гальванический элемент Даниэля-ЯкобиСкачать

Электрохимия. Гальванический элемент Даниэля-Якоби

Классификация электродов 1Скачать

Классификация электродов 1

Гальванический элементСкачать

Гальванический элемент

Использование таблиц потенциалов и расчет ЭДС реакции. Продукты в ОВР. Ч.5-1.Скачать

Использование таблиц потенциалов и расчет ЭДС реакции. Продукты в ОВР. Ч.5-1.

Электроотрицательность химических элементов. 8 класс.Скачать

Электроотрицательность химических элементов. 8 класс.

Закономерности изменения активности d-элементов в периодеСкачать

Закономерности изменения активности d-элементов в периоде

Электролиз. 10 класс.Скачать

Электролиз. 10 класс.
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии