Вычисление потенциала водородного электрода, погруженного в чистую воду и раствор с определенным рН

Задача 655.

Вычислить потенциал водородного электрода, погруженного: в чистую воду в раствор с рН = 3,5; в раствор с рН = 10,7.

Решение:

Стандартный электродный потенциал водородного электрода при нормальных условиях и концентрации ионов
водорода 1 моль/л (рН = 0), условно принимается 0,00В.
Если рН раствора изменять, т.е. изменять концентрацию ионов водорода в растворе, то потенциал водородного электрода тоже будет изменяться. Потенциал водородного электрода при различных значениях рН раствора можно определить из уравнения Нернста:

Используя это уравнение определим потенциал водородного электрода, погружённого а) в чистую воду; б) в раствор с рН = 3,5; в) в раствор с рН = 10,7:

а) В чистой воде рН = 7, получим:

Е_а) = 0,059 ^. (-7) = -0,41В ;

б) В растворе с рН = 3,5, получим:

Е_б) = 0,059 ^. (-3,5) = -0,21В ;

в) В растворе с рН = 10,7, получим:

Е_в)= 0,059 ^. (-10,7) = -0,63В.

Ответ: а) -0,41В; б) -0,21В; в) -0,63В.

Задача 656.
Потенциал водородного электрода в некотором водном растворе равен -118 мВ. Вычислить активность ионов Н⁺ в этом растворе.
Решение:
Величина потенциала водородного электрода определяется по уравнению Нернста:

где Е⁰ – стандартный электродный потенциал водорода; n – число электронов, принимающих участие в процессе; [H⁺] – концентрация ионов водорода.
Из которого вытекает выражение водородного электрода:

где — активность ионов водорода.

Подставляя значения по условию задачи, рассчитаем активность ионов водорода, получим:

Ответ: 0,01моль/л.

Задача 657.
Вычислить потенциал свинцового электрода в насыщенном растворе PbBr₂, если [Br^—] = 1 молы/л, а ПР(PbBr₂) = 9,1 ^. 10^-6.
Решение:
E⁰(Pb²⁺/Pb) = 0,13B.
Для расчета потенциала используем уравнение Нернста: