Приведите примеры электродов первого и второго рода, укажите их отличия. Гальванический элемент состоит из

Приведите примеры электродов первого и второго рода, укажите их отличия. Гальванический элемент состоит из металлического свинца, погруженного в 0,1 М раствор нитрата свинца, и металлического цинка, погруженного в 0,01M раствор нитрата цинка. Запишите схему гальванического элемента, токообразующую реакцию, катодные и анодные процессы, вычислите ЭДС. Дано: электроды – Pb, Zn; C(Pb(NO3)2) = 0,1 М; C(Zn(NO3)2) = 0,01M Найти: ЭДС - ?

Электроды первого рода – металлические электроды, погруженные в раствор, содержащий катион этого металла. Например, медный электрод, погруженный в раствор CuSO4. Электрод первого рода обозначают Cu0|Cu2+, на электроде проходит реакция Cu2+ + 2е ↔ Cu0.
Электроды второго рода – металлические электроды, погруженные в раствор, содержащий анионы, образующие с металлом нерастворимое соединение. В результате поверхность металлического электрода покрывается слоем нерастворимой соли . Например, электродом второго рода является хлорсеребряный электрод – серебряная пластинка, погруженная в раствор KCl. Электрод второго рода обозначают Ag0 | AgCl | KCl. На электроде происходит реакция AgCl + e ↔ Ag0 + Cl-.
В задаче оба электрода являются электродами первого рода.
Е0(Pb2+/Pb) = - 0,126 B; E0(Zn2+/Zn) = - 0,763 B.
Потенциалы электродов с учетом концентрации растворов, в которые они погружены, вычислим по уравнению Нернста.
EMen+/Me=EMen+/Me0+0,059n∙lg⁡[Men+],
где EMen+/Me0 – стандартный электродный потенциал, В;
п – число электронов, участвующих в электродном процессе;
[Men+] – концентрация ионов металла в растворе, моль/л.
Потенциал свинцового электрода равен
EPb2+/Pb=-0,126+0,0592∙lg0,1=-0,156 (B)
Потенциал цинкового электрода равен
EZn2+/Zn=-0,763+0,0592∙lg0,01=-0,822 (B)
Потенциал цинкового электрода меньше, чем потенциал свинцового электрода, поэтому цинковый электрод будет анодом, а свинцовый – катодом.
Схема гальванического элемента:
(-) A: Zn | Zn(NO3)2 0,01 M || Pb(NO3)2 0,1 M | Pb :K (+)
|_________________ 2e ______________↑
На электродах происходят следующие реакции:
А: Zn0 – 2e → Zn2+ | 1 – окисление;
K: Pb2+ + 2e → Pb0 | 1 – восстановление.
Суммарная токообразующая реакция:
Zn + Pb2+ = Pb + Zn2+
Zn + Pb(NO3)2 = Pb + Zn(NO3)2
ЭДС = Екатода – Еанода
ЭДС = -0,156 – (-0,822) = 0,666 (В).
Ответ: ЭДС = 0,666 В.

. Например, электродом второго рода является хлорсеребряный электрод – серебряная пластинка, погруженная в раствор KCl. Электрод второго рода обозначают Ag0 | AgCl | KCl. На электроде происходит реакция AgCl + e ↔ Ag0 + Cl-.
В задаче оба электрода являются электродами первого рода.
Е0(Pb2+/Pb) = - 0,126 B; E0(Zn2+/Zn) = - 0,763 B.
Потенциалы электродов с учетом концентрации растворов, в которые они погружены, вычислим по уравнению Нернста.
EMen+/Me=EMen+/Me0+0,059n∙lg⁡[Men+],
где EMen+/Me0 – стандартный электродный потенциал, В;
п – число электронов, участвующих в электродном процессе;
[Men+] – концентрация ионов металла в растворе, моль/л.
Потенциал свинцового электрода равен
EPb2+/Pb=-0,126+0,0592∙lg0,1=-0,156 (B)
Потенциал цинкового электрода равен
EZn2+/Zn=-0,763+0,0592∙lg0,01=-0,822 (B)
Потенциал цинкового электрода меньше, чем потенциал свинцового электрода, поэтому цинковый электрод будет анодом, а свинцовый – катодом.
Схема гальванического элемента:
(-) A: Zn | Zn(NO3)2 0,01 M || Pb(NO3)2 0,1 M | Pb :K (+)
|_________________ 2e ______________↑
На электродах происходят следующие реакции:
А: Zn0 – 2e → Zn2+ | 1 – окисление;
K: Pb2+ + 2e → Pb0 | 1 – восстановление.
Суммарная токообразующая реакция:
Zn + Pb2+ = Pb + Zn2+
Zn + Pb(NO3)2 = Pb + Zn(NO3)2
ЭДС = Екатода – Еанода
ЭДС = -0,156 – (-0,822) = 0,666 (В).
Ответ: ЭДС = 0,666 В.