Заказ №38828

Гальванический элемент составлен из водородного и нормального коломельного электрода. Напишите схему гальванического элемента. Вычислить рН, рОН, аН+, аОН- раствора в водородном электроде, если известна э.д.с. гальванического элемента. Дано: E( Hg| Hg2Cl2)=0,280B, (потенциал нормального каломельного электрода при 1,0M раствора хлорида калия).КС1 э.д.с.=0,506В Найти: схема гальванического элемента, рН, рОН раствора в водородном электроде, аН+, аОН?

Решение:

Гальванические первичные элементы - это устройства для прямого преобразования химической энергии, заключенных в них реагентов (окислителя и восстановителя), в электрическую. Эти источники одноразового действия непрерывного или с перерывами. Реагенты, входящие в состав источника, расходуются в процессе его работы, и действие прекращается после расхода реагентов. Гальванические элементы характеризуются: э.д.с., емкостью, энергией, которую он может отдать во внешнюю цепь, сохраняемостью.  Э.д.с. элемента определяется термодинамическим функциями, протекающих в них процессов;  Емкость элемента – это количество электричества, которое источник тока отдает при разряде. Емкость зависит от массы запасенных в источнике реагентов и степени их превращения, снижается с понижением температуры или увеличением разрядного тока;  Энергия элемента численно равна произведению его емкости на напряжение. С увеличением количества вещества реагентов в элементе и до определенного предела, с увеличением температуры, энергия возрастает . Энергию уменьшает увеличение разрядного тока;  Сохраняемость – это срок хранения элемента, в течение которого его характеристики остаются в заданных пределах. Сохраняемость элемента уменьшает увеличение температуры хранения. Гальваническим элементом называется система, составленная из двух разных электродов, обладающая способностью самопроизвольно преобразовывать химическую энергию протекающей в нем окислительно-восстановительной реакции в электрическую энергию. Электроды, из которых составлен гальванический элемент, называются полуэлементами. Протекающая в гальваническом элементе окислительно-восстановительная реакция пространственно разделена. Полуреакция окисления протекает на полуэлементе, называемом анодом (отрицательно заряженном электроде), а полуреакция восстановления - на катоде. 539 Электродвижущая сила (ЭДС) гальванического элемента алгебраически складывается из разностей внутренних потенциалов составляющих его электродов. Поэтому, если в качестве одного полуэлемента взять электрод с известной величиной разности внутренних потенциалов, то по измеренной величине ЭДС можно вычислить искомую разность потенциалов исследуемого электрода. Значения электродных потенциалов определяются относительно некоторого электрода, потенциал которого условно принят за нулевой. Таким эталонным электродом выбран водородный в стандартных условиях. Его устройство таково: платиновый электрод, покрытый мелкодисперсной платиной (платиновой чернью), погруженный в раствор серной кислоты с активностью ионов водорода 1 моль∙л–1, обдувается струей газообразного водорода под давлением 100 кПа; при этих условиях и при T=298K (см. рис. 1). Рис. 1. Схема стандартного водородного электрода Под каталитическим влиянием платиновой черни в электроде осуществляется обратимый редокс – переход 2H++2 е̅FH2 0 Для гальванического элемента (–)Pt, H2¦2H+||Mn+¦M(+), в котором протекает окислительно-восстановительная реакция запишем уравнение изотермы