Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Типовая задача. Рассчитать ЭДС гальванического элемента состоящего из электродов: а) Zn/ZnSO4 (0,1М) и Ni/NiSO4 (0,01M);





Рассчитать ЭДС гальванического элемента состоящего из электродов: а) Zn/ZnSO4 (0, 1М) и Ni/NiSO4 (0, 01M);

б) Ag/AgNO3 (1M) и Ag/AgNO3 (0, 1M). Составить схемы гальванических элементов, описать процессы, протекающие на катоде и аноде.

 

Решение. а) Рассматриваемый гальванический элемент является химическим, т.е. разница потенциалов достигается за счет разной химической природы электродов. ЭДС гальванического элемента определяется разницей потенциалов катода и анода. Пользуясь значениями таблицы П.2, в приложении находим значения стандартных потенциалов цинкового и никелевого электродов:

φ 0(Zn2+/Zn0) = -0, 76 В

φ 0(Ni2+/Ni0) = - 0, 25 В

Рассчитываем реальные потенциалы рассматриваемых электродов при указанных в условии задачи концентрациях, используя уравнение Нернста:

 

 

, где

 

n – количество электронов, участвующих в электродной полуреакции;

[Zn2+] и [Ni2+] – концентрации катионов цинка и никеля в растворе, составляющем электрод.

Рассчитав потенциалы электродов, составляющих гальванический элемент, можем сделать вывод, что цинковый электрод в данном элементе является анодом, а никелевый – катодом, т.к. φ Ni2+/Ni0 > φ Zn2+/Zn0

 

Записываем уравнения процессов, протекающих на катоде и аноде:

на никелевом электроде будет происходить восстановление

(+) К: Ni2+ + 2е- = Ni0

на цинковом электроде – окисление

(-) А: Zn0 = Zn2++ 2е-

Токообразующая реакция:

Ni2+ + Zn0 = Ni0 + Zn2+

 

Рассчитываем ЭДС:

 

ε = φ к - φ а = φ Ni2+/Ni0 - φ Zn2+/Zn0 = -0, 31 – (-0, 79) = 0, 48 В

 

Составляем схему гальванического элемента:

 

(-) Zn | ZnSO4 (0, 1М) || NiSO4 (0, 01M) | Ni (+)

 

б) Рассматриваемый гальванический элемент является концентрационным, т.е. разница потенциалов достигается за счет разницы концентраций растворов соли в составе электродов.

ЭДС рассчитывается аналогично ЭДС химического гальванического элемента.

Пользуясь таблицей П.2, находим значение стандартного потенциала серебряного электрода:

φ 0Ag+/Ag0 = 0, 80 В

Используя уравнение Нернста, определяем потенциалы электродов при заданных концентрациях. Обозначим потенциал электрода Ag/AgNO3 (1M) – φ 1, а электрода Ag/AgNO3 (0, 1M) – φ 2.

Потенциал φ 1 будет равен стандартному потенциалу серебряного электрода, т.к. [Ag+] = 1 моль/л

φ 1 = 0, 80 В

Для второго электрода потенциал рассчитываем, используя уравнение Нернста:

 

 

Электрод Ag/AgNO3 (1M) в данном элементе является катодом, Ag/AgNO3(0, 1M) –анодом, т.к. φ 1 > φ 2

На первом электроде будет происходить восстановление:

(+) К: Ag+ + е- = Ag0

на втором – окисление:

(-) А: Ag0 = Ag+ + е-

Рассчитываем ЭДС гальванического элемента

 

ε = φ к - φ а = φ 1 - φ 2= 0, 80 - 0, 74 = 0, 06 В

и составляем его схему

 

(-) Ag | AgNO3 (0, 1M) || AgNO3 (1M) | Ag (+)

 

 

Варианты заданий

Таблица 10

№ п/п 1-ая пара электродов 2-ая пара электродов
     
1. Sn | SnCl2 (0, 1M); Cr | CrCl3 (1M) Co | CoSO4 (0, 1M); Co | CoSO4 (0, 01M);
2. Ni | NiSO4 (1M); Co | CoSO4 (0, 01M) Сu | CuCl2 (0, 001M); Сu | CuCl2 (0, 1M);
3. Сu | CuCl2 (0, 1M); Zn | ZnCl2 (1M) Cr | CrCl3 (1M); Cr | CrCl3 (0, 1M)
4. Cr | CrCl3 (0, 01M); Pb | PbCl2 (1M) Fe | FeCl2 (1M); Fe| FeCl2 (0, 1M)
5. Cd | CdSO4 (0, 1M); Bi | Bi2(SO4)3(0, 1M) Au | Au(NO3)3 (0, 1M); Au | Au(NO3)3 (1M);
6. Ag | AgNO3 (0, 1M); Hg | Hg(NO3)2 (1M) Ni | NiCl2 (0, 01M); Ni | NiCl2 (0, 1M);
7. Fe | FeSO4 (0, 1M); Zn | Zn SO4 (0, 01M) Pb | Pb (NO3)2 (0, 1M); Pb | Pb (NO3)2 (1M)
8. Cr | CrCl3 (0, 1M); Fe| FeCl2 (1M) Sn | Sn(NO3)2 (0, 01M); Sn | Sn(NO3)2 (0, 1M)
9. Mg | Mg(NO3)2 (0, 01M); Zn | Zn(NO3)2 (1M) Hg | Hg(NO3)2 (0, 1M); Hg | Hg(NO3)2 (1M)
10. Ni | NiCl2 (0, 1M); Zn | ZnCl2 (0, 1M) Mg | MgCl2 (0, 1M); Mg | MgCl2 (0, 01M)
11. Au | Au(NO3)3 (0, 1M); Zn | Zn(NO3)2 (1M) Ag | AgNO3 (0, 1M); Ag | AgNO3 (0, 01M);
12. Cr | CrCl3 (0, 01M); Zn | ZnCl2 (0, 1M) Cd | CdSO4 (1M); Cd | CdSO4 (0, 1M);
13. Ni | Ni(NO3)2 (1M); Cu | Cu(NO3)2 (0, 1M) Zn | ZnCl2 (0, 1M); Zn | ZnCl2 (0, 001M)
14. Cr | CrCl3 (0, 001M); Ni | NiCl2 (1M) Zn | Zn(NO3)2 (0, 1M); Zn | Zn(NO3)2 (1M)
15. Ag | AgNO3 (0, 1M); Ni | Ni(NO3)2 (0, 01M) Mg | Mg(NO3)2 (1M); Mg | Mg(NO3)2 (0, 1M);
16. Au | Au(NO3)3 (0, 01M); Ag | Ag NO3 (1M) Sn | SnCl2 (0, 001M); Sn | SnCl2 (0, 1M);
17. Ni | NiCl2 (0, 1M); Fe | FeCl2 (1M) Pb | PbCl2 (0, 1M); Pb | PbCl2 (0, 01M)
18. Fe | Fe(NO3)2 (1M); Ag| AgNO3 (0, 01M) Zn | Zn SO4 (0, 01M); Zn | Zn SO4 (0, 1M)
19. Fe | FeCl3 (0, 1M); Co | CoCl2 (1M) Ni | Ni(NO3)2 (1M); Ni | Ni(NO3)2 (0, 1M);
20. Cr | CrCl3 (0, 1M); Fe| FeCl2 (1M) Cu | Cu(NO3)2 (1M); Cu | Cu(NO3)2 (0, 1M)
21. Fe | Fe(NO3)2 (0, 1M); Zn | Zn(NO3)2 (0, 1M) Ni | NiCl2 (0, 1M); Ni | NiCl2 (0, 001M);
22. Cu | CuCl2 (1M); Fe| FeCl2 (0, 01M) Pb | Pb (NO3)2 (0, 01M); Pb | Pb (NO3)2 (1M)
23. Fe | Fe(NO3)2 (0, 01M); Cd| Cd (NO3)2 (1M) Hg | Hg(NO3)2 (0, 1M); Hg | Hg(NO3)2 (1M)
24. Cu | Cu(NO3)2 (0, 1M); Ag | Ag NO3 (1M) Fe | FeCl3 (0, 1M); Fe | FeCl3 (0, 001M);
25. Cu | Cu(NO3)2 (1M); Hg | Hg(NO3)2 (0, 1M) Fe | Fe(NO3)2 (1M); Fe | Fe(NO3)2 (0, 01M);
26. Au | Au(NO3)3 (0, 1M); Cu | Cu(NO3)2 (1M) Fe | FeSO4 (1M); Fe | FeSO4 (0, 001M);
27. Mg | MgCl2 (0, 01M); Fe | FeCl2 (0, 1M) Cd | CdSO4 (0, 01M); Cd | CdSO4 (0, 1M);
28. Pb | PbCl2 (0, 1M); Mg | MgCl2 (0, 01M) Ag | AgNO3 (0, 1M); Ag | AgNO3 (0, 01M);
29. Mg | Mg(NO3)2 (0, 1M); Sn | Sn(NO3)2 (1M) Cr | CrCl3 (0, 001M); Cr | CrCl3 (0, 1M)
30. Ni | Ni(NO3)2 (0, 1M); Pb | Pb (NO3)2 (1M) Co | CoSO4 (0, 01M); Co | CoSO4 (0, 001M);

 







Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 11947. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...


Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...


Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...


Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Правила наложения мягкой бинтовой повязки 1. Во время наложения повязки больному (раненому) следует придать удобное положение: он должен удобно сидеть или лежать...

ТЕХНИКА ПОСЕВА, МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЧИСТЫХ КУЛЬТУР И КУЛЬТУРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МИКРООРГАНИЗМОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА БАКТЕРИЙ Цель занятия. Освоить технику посева микроорганизмов на плотные и жидкие питательные среды и методы выделения чис­тых бактериальных культур. Ознакомить студентов с основными культуральными характеристиками микроорганизмов и методами определения...

САНИТАРНО-МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДЫ, ВОЗДУХА И ПОЧВЫ Цель занятия.Ознакомить студентов с основными методами и показателями...

Сосудистый шов (ручной Карреля, механический шов). Операции при ранениях крупных сосудов 1912 г., Каррель – впервые предложил методику сосудистого шва. Сосудистый шов применяется для восстановления магистрального кровотока при лечении...

Трамадол (Маброн, Плазадол, Трамал, Трамалин) Групповая принадлежность · Наркотический анальгетик со смешанным механизмом действия, агонист опиоидных рецепторов...

Мелоксикам (Мовалис) Групповая принадлежность · Нестероидное противовоспалительное средство, преимущественно селективный обратимый ингибитор циклооксигеназы (ЦОГ-2)...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия