Поскольку , то магниевый электрод выполняет функцию анода, а цинковый – катода. Схема гальванического элемента имеет вид:
На аноде идет процесс окисления:
На катоде – восстановление катионов среды:
Стандартная ЭДС гальванического элемента
Е = φ 0 к – φ 0 а = –0,763 – (–2,37) = 1,607 В.
По уравнениям (9.5) и (9.6) вычислим константу равновесия токообразующей реакции:
Потенцируя, находим К равн = 3,5 ∙10 54 .
Поскольку К >>1, то токообразующая реакция практически необратима.
Пример 2. Составьте схему гальванического элемента, состоящего из цинкового и серебряного электродов, погруженных в растворы их солей. Концентрации ионов в растворах: C Zn 2+ = 0,1 моль/л, C Ag + = 0,01 моль/л. Укажите, какой электрод является катодом, а какой – анодом. Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах, а также суммарное уравнение токообразующей реакции в гальваническом элементе. Рассчитайте ЭДС этого элемента.
Решение
Так как концентрации ионов не равны единице, то вначале рассчитаем потенциалы электродов, используя формулу Нернста. Если в условии задачи отсутствует значение температуры, то ее принимают равной стандартной температуре Т = 298 К. Поэтому будем использовать уравнение (9.2):
Подставим числовое значение концентрации в формулу Нернста, используя данные таблицы 9.1:
Из расчета видно, что . Поэтому цинковый электрод выполняет функцию анода, а серебряный – катода.
Схема гальванического элемента:
Вычислим ЭДС элемента по формуле (9.4):
Е = φк – φа = 0,741 – (-0,789) = 1,530 В.
Теперь запишем электродные реакции. На аноде происходит процесс окисления:
а на катоде – процесс восстановления:
Складывая уравнения электродных процессов (с учетом равенства числа принимаемых и отдаваемых электронов), получаем суммарное уравнение токообразующей реакции: Zn + 2Ag + = Zn 2+ + 2Ag.
Задачи
221–226 Напишите уравнения катодного и анодного процессов и составьте схему гальванического элемента, при работе которого протекает следующая реакция (см. таблицу). На основании значений стандартных электродных потенциалов рассчитайте константу равновесия данной реакции и ЭДС элемента.
| № задачи | Реакция | Ответ |
| Sn + PbCl2 = SnCl2 + Pb | К р = 2,0; E = 9∙10 – 3 B | |
| Zn + Pb(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Pb | К р = 3,5∙10 21 ; E = 0,633 B | |
| Zn + 2AgNO3 = Zn(NO3)2 + 2Ag | К р = 8,7∙10 52 ; E = 1,56 B | |
| Ni + 2AgNO3 = Ni(NO3)2 + 2Ag | К р = 3,8∙10 35 ; E = 1,05 B | |
| Zn + CdSO4 = ZnSO4 + Cd | К р = 1,56∙10 12 ; E = 0,36 B | |
| Mg + Ni(NO3) 2 = Mg(NO3)2 + Ni | К р = 1,7∙10 8 ; E = 8,23 B |
227–233 Рассчитайте значения электродных потенциалов металла, являющегося анодом, при различных концентрациях раствора: 10; 0,1; 0,01; 0,001 моль/л. Концентрация раствора, в который погружен катод, постоянна и равна 1 моль/л. Определите ЭДС.
Гальванический элемент и его использование в торпедах
Постройте график зависимости ЭДС гальванического элемента от логарифма концентрации раствора, в который погружен анод. Напишите уравнение токообразующей реакции, протекающей в гальваническом элементе.
| № задачи | Гальванический элемент |
| Ni|Ni 2+ || 2Ag + |2Ag | |
| Zn | Zn 2+ || Cr 3+ | Cr | |
| H2|2H + ||Cu 2+ |Cu | |
| Mg| Mg 2+ ||Ni 2+ |Ni | |
| Al|Al 3+ ||Fe 2+ |Fe | |
| Zn | Zn 2+ || Pb 2+ |Pb | |
| Mg| Mg 2+ ||Bi 3+ |Bi |
234–236 Одним из электродов гальванического элемента является металл (см. таблицу), погруженный в раствор своей соли с концентрацией ионов 0,01 моль/л, а другим – водородный электрод. ЭДС этого элемента составляет Е, В. Напишите уравнения катодной и анодной реакций, приведите схему гальванического элемента. Рассчитайте потенциал водородного электрода и концентрацию ионов водорода в растворе. Т = 298 K.
| № задачи | металл | Е, В | Ответ |
| Zn | 0,701 | 0,01 | |
| Cu | 0,371 | 0,03 | |
| Ni | 0,250 |
237–240 Запишите уравнения электродных реакций и составьте схему гальванического элемента, работа которого выражается уравнением, представленным в таблице. Укажите, какой электрод является катодом и анодом. Рассчитайте значения электродных потенциалов при концентрациях растворов анода С 1 и катода С 2 (см. таблицу). Определите ЭДС этого элемента.
| № задачи | Реакция | С 1, моль/л | С 2, моль/л | Ответы |
| Fe + 2Ag +2 Á Ag + Fe 2+ | 0,01 | 0,1 | 1,24 | |
| Ni + Cu 2+ Á Ni 2+ + Cu | 0,1 | 0,1 | 0,59 | |
| Mg + Pb 2+ Á Mg 2+ + Pb | 0,01 | 2,184 | ||
| Zn + Ni 2+ Á Ni + Zn 2+ | 0,01 | 0,01 | 0,513 |
241–244 Составьте схему гальванического элемента, состоящего из двух металлов Ме1 и Ме2, погруженных в раствор собственных солей с концентрацией ионов С 1 и С 2 (см. таблицу). Укажите, какой электрод является катодом и анодом. Напишите уравнения реакций, протекающих на данных электродах, а также суммарное уравнение токообразующей реакции в гальваническом элементе. Рассчитайте ЭДС этого элемента.
| № задачи | Ме1 | Ме2 | С 1, моль/л | С 2, моль/л | Ответы |
| Zn | Ni | 0,01 | 0,01 | 0,51 В | |
| Fe | Cu | 0,1 | 0,01 | 0,75 В | |
| Fe | Ag | 0,001 | 0,01 | 1,21 В | |
| Mg | Fe | 0,01 | 1,99 В |
245 – 247 Рассчитайте значения электродных потенциалов металлов, приведенных в условии задачи, при концентрациях растворов С 1 (для 1-го металла) и С 2 (для 2-го металла). Определите анод и катод. Вычислите ЭДС элемента.
Аналогичные расчеты проведите для концентраций растворов, уменьшенных в 10 раз. Изменится ли ЭДС?
Приведите уравнения электродных реакций.
| № задачи | Ме1 | Ме2 | С 1, моль/л | С 2 , моль/л | Ответы |
| Zn | Cu | 0, 1 | 0, 1 | 1,10 В | |
| Al | Ni | 0,1 | 0,01 | 1,41 В | |
| Mg | Ni | 0,01 | 0,1 | 2,15 В |
248 Какой гальванический элемент называется концентрационным? Составьте его схему. Напишите уравнения анодного и катодного процессов, вычислите ЭДС. Гальванический элемент состоит из серебряных электродов, опущенных: первый в 0,01 М, а второй в 0,1 М растворы AgNO3.
249 Составьте схему двух гальванических элементов, в одном из которых никель был бы анодом, в другом – катодом. Напишите для каждого из них уравнения реакций, протекающих на аноде и на катоде, и рассчитайте ЭДС гальванических элементов при стандартных условиях. Изменится ли ЭДС этого элемента, если концентрацию каждого из ионов уменьшить в 10 раз?
250 Железная и серебряная пластины соединены внешним проводником и погружены в раствор серной кислоты. Составьте схему данного гальванического элемента и напишите электронные уравнения процессов, проходящих на катоде и аноде.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Составьте схему, приведите уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС концентрационного гальванического элемента, состоящего из серебряных электродов, опущенных в растворы AgNO3 с концентрациями 0,01 и 0,1 моль/л
⚡ Условие + 37% решения:
Составьте схему, приведите уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС концентрационного гальванического элемента, состоящего из серебряных электродов, опущенных в растворы AgNO3 с концентрациями 0,01 и 0,1 моль/л.
Решение: Концентрационные гальванические элементы состоят из одинаковых электродов, погруженных в растворы их солей с различной активностью соответствующих ионов. В данном случае где с1, с2 – молярные концентрации ионов серебра Ag+ в растворах, причем с2 > с1 Различие в молярных концентрациях потенциалопределяющих ионов обусловливает неравенство потенциалов электродов, что при замыкании цепи приводит к возникновению электрического тока. При работе этого элемента у катода протекает процесс
Готовые задачи по химии которые сегодня купили:
- На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, идущих по схемам: HNO2→HNO3 + NO + H2O Cr2O3 + KClO3 + KOH→K2CrO4 + KCl + H2O Укажите окислитель и восстановитель в каждой реакции, определите ее тип
- Чему равен при н.у. эквивалентный объем водорода? Вычислите эквивалентную массу металла, если на восстановление 1,017 г его оксида израсходовалось 0,28 л водорода (н.у.).
- Увеличится, уменьшится или останется без изменения масса кадмиевой пластинки при взаимодействии ее с растворами: a) AgNO3; б) ZnSO4; в) NiSO4?
- Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями: Fe(OH)3 + 3Н+ = Fe3+ + 3Н2О Cd2+ + 2OH– = Cd(OH)2 Н + + NО – 2 = HNO2
- К раствору Nа2СО3 добавили следующие вещества: a) HCl; б) NaOH; в) Сu(NО3)2; г) K2S. В каких случаях гидролиз карбоната натрия усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
- Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из свинцовой и магниевой пластин, опущенных в растворы своих солей с концентрацией [Pb2+] = [Mg2+] = 0,01 моль/л
- Какое значение рН (7< pH < 7) имеют растворы солей Na2S, AlСl3, NiSO4? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
- Составьте схему гальванического элемента, электродами в котором служат пластинки из олова и меди
- Вычислите количество вещества эквивалента и молярную массу эквивалента H3PO4 в реакциях образования: а) гидрофосфата; б) дигидрофосфата; в) ортофосфата.
- Найдите среди предлагаемых ниже соединений гомологи и изомеры. Определить вид изомерии.
Образовательный сайт для студентов и школьников
Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.
Источник: lfirmal.com
Гальванический элемент состоит из серебряного электрода, погруженного в 1M раствор АgNO3, и стандартного водородного электрода. Написать уравнения электродных процессов и суммарной реакции
Готовое решение: Заказ №8591
Тип работы: Задача
Статус: Выполнен (Зачтена преподавателем ВУЗа)
Предмет: Химия
Дата выполнения: 18.09.2020
Цена: 228 руб.
Чтобы получить решение , напишите мне в WhatsApp , оплатите, и я Вам вышлю файлы.
Кстати, если эта работа не по вашей теме или не по вашим данным , не расстраивайтесь, напишите мне в WhatsApp и закажите у меня новую работу , я смогу выполнить её в срок 1-3 дня!
Описание и исходные данные задания, 50% решения + фотография:
Гальванический элемент состоит из серебряного электрода, погруженного в 1M раствор АgNO3, и стандартного водородного электрода. Написать уравнения электродных процессов и суммарной реакции, происходящих при работе элемента. Чему равна его ЭДС?
Решение:
Потенциал серебряного электрода рассчитаем по уравнению Нернста:
j Ag + /Ag = j 0 Ag + /Ag + lgC Ag + = 0,799 + 0,059 × lg1 = 0,799 В
Потенциал стандартного водородного электрода равен 0В
- Ток одной и той же силы проходит через растворы AgNO3 и СuSO4. В результате выделилось 0,64 г меди. Найти массу серебра, выделенного из раствора за тот же промежуток времени.
- Кремний, германий и ряд других веществ особой чистоты получают методом зонной плавки. Опишите этот метод, на каком физико-химическом явлении он основан?
- Объясните действие групповых реактивов – HCl и H2SO4 – на катионы первой и второй аналитических групп, напишите ионные уравнения реакций.
- Вычислите временную жесткость, если в одном литре воды содержится 50,1 мг ионов кальция и 48,6 мг ионов магния.
Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔
Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.
Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.
Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.
В случае копирования материалов, указание web-ссылки на сайт natalibrilenova.ru обязательно.
Источник: natalibrilenova.ru