Заказ №38828

На основании величин стандартных электродных потенциалов по Вашему варианту (табл. 8) составьте работающий в стандартных условиях гальванический элемент: 1) приведите условную запись соответствующего гальванического элемента; 2) запишите уравнения процессов на электродах в работающем гальваническом элементе, укажите название электродов и их заряд; 3) напишите уравнение токообразующей реакции; 4) вычислите стандартную электродвижущую силу Е 0 при 25°С; 5) определите стандартную энергию Гиббса ΔG° и вычислите константу равновесия Ка окислительно-восстановительной реакции, протекающей в гальваническом элементе; 6) запишите уравнение изотермы токообразующей реакции, рассчитайте изменение энергии Гиббса ΔG при указанных активностях ионов и из полученного значения ΔG определите ЭДС гальванического элемента Е; 7) рассчитайте электродные потенциалы гальванического элемента по формуле Нернста и вычислите на основании их значений Е элемента, сопоставьте эту величину с результатами, полученными в предыдущем пункте. № в ар электрод φ °, В а ох, м оль л aR ed, м оль л № в ар электр од φ °, В а ох, м оль л a Red, м оль л 2 3 Sn2+|Sn − 0,136 0 ,1 2 3 Cu2+ |Cu 0 ,337 0 ,01

Решение:

1. Гальваническими элементами называют устройства, в которых энергия окислительновосстановительных реакций преобразуется непосредственно в электрическую. Стандартные электродные потенциалы металлических электродов в водных растворах приведены в справочной литературе. Величины стандартных ЭП металлов (Е0 ) являются мерой восстановительной способности их атомов и мерой окислительной способности ионов металлов. Чем более отрицательное значение имеет потенциал системы Ме/Меn+, тем более сильной восстановительной способностью обладает атом. И наоборот, чем более положителен потенциал металлического электрода, тем более сильной окислительной способностью обладают его ионы. Е 0 (Sn2+/Sn)=-0,136В Е 0 (Cu2+/Cu)=0,337 В В гальванических элементах анод заряжен отрицательно, а катод – положительно. На схемах элементов металл и раствор отделены вертикальной чертой, а два раствора – двойной вертикальной чертой. 485 Схемой заданного гальванического элемента является запись: А(-) Sn2+|Sn || Cu | Cu2+ (+)К. Анод – электрод, на котором идет окисление. Катод – электрод, на котором идет восстановление. 2. Запишем электродные процессы: (−) Анод: Sn0 - 2 е Sn2+ (восстановление) │2|1 (+) Катод: Cu2++2 е Cu0 (окисление) │2|1 Sn0+Cu2+ =Sn2–+Cu0 3. Токообразующая реакция соответственно Sn0+Cu2+ =Sn2–+Cu0 4. Вычислим стандартную электродвижущую силу Е 0 при 25°С; Окислитель: Sn2++2 е Sn0 φ 0 = -0,136 B. Восстановитель: Cu0 - 2 е Cu2+ φ 0 = 0,337 B. Е 0=𝜑 0 ( Cu2+/ Cu) -𝜑 0 (Sn2+/Sn)=0,337-(-0,136)=0,473В 5. Определим стандартную энергию Гиббса ΔG° и вычислим константу равновесия Ка окислительно-восстановительной реакции, протекающей в гальваническом элементе;