Заказ №38812

Гальванический элемент состоит из двух железных электродов. Электролитом каждого электрода является раствор хлорида железа (II). Раствор соли одного электрода 0,01 моль/л, концентрация раствора соли другого равна 10-5 моль/л. Запишите схему гальванического элемента, составьте схему гальванического элемента и суммарное уравнение реакции, рассчитайте ЭДС.

Решение:

Энергия окислительно-восстановительной реакции определяется работой электрического тока (АЭ), которую можно определить как произведение величины ЭДС (Е) на количество электричества (q), прошедшего через электролит: АЭ = q*Е = nē *F*Е. Поскольку выделение электрической энергии в данном случае – процесс самопроизвольный, его можно характеризовать отрицательной величиной энергии Гиббса. –ΔG = nē*F*Е, где nē – эквивалентное число электронов, участвующих в данной химической реакции. Значение можно выразить Е гальванического элемента: Е = – ΔG / (nē * F). Зависимость энергии Гиббса от свойств среды, температуры химической реакции и константы равновесия, можно записать в виде: Е = –∆G 0 /(nēF) – RT*lnK/(nēF), где Е0 = –∆G 0 / (nēF) – стандартная величина электродвижущей силы, то есть стандартный потенциал, В. Если константу равновесия (К) записать как обратную величину 1/К, то выражение примет вид: Е = Е0 + (RT / (nēF)) * ln(1/K). Данное выражение называется уравнением Нернста. Концентрации простых веществ, находящихся в твердом состоянии, не учитываются, так как реакция идет на поверхности и, практически, не меняется. Под знаком логарифма стоит отношение концентраций окисленной и восстановленной форм: Е = Е 0 + (RT / (nēF))*ln ([окисл]/[восст]).