Студопедия — Типовая задача. Рассчитать ЭДС гальванического элемента состоящего из электродов: а) Zn/ZnSO4 (0,1М) и Ni/NiSO4 (0,01M);
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: 11134. 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...

Методика исследования периферических лимфатических узлов. Исследование периферических лимфатических узлов производится с помощью осмотра и пальпации...

Роль органов чувств в ориентировке слепых Процесс ориентации протекает на основе совместной, интегративной деятельности сохранных анализаторов, каждый из которых при определенных объективных условиях может выступать как ведущий...

Лечебно-охранительный режим, его элементы и значение.   Терапевтическое воздействие на пациента подразумевает не только использование всех видов лечения, но и применение лечебно-охранительного режима – соблюдение условий поведения, способствующих выздоровлению...

Характерные черты официально-делового стиля Наиболее характерными чертами официально-делового стиля являются: • лаконичность...

Этапы и алгоритм решения педагогической задачи Технология решения педагогической задачи, так же как и любая другая педагогическая технология должна соответствовать критериям концептуальности, системности, эффективности и воспроизводимости...

Понятие и структура педагогической техники Педагогическая техника представляет собой важнейший инструмент педагогической технологии, поскольку обеспечивает учителю и воспитателю возможность добиться гармонии между содержанием профессиональной деятельности и ее внешним проявлением...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2023 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия