Задачи

Составьте схему гальванического элемента, состоящего из пластин цинка и железа, погруженных в растворы их солей.

Составьте схему гальванического элемента, состоящего из пластин цинка и железа, погруженных в растворы их солей. Напишите электронные уравнения процессов, протекающих на аноде и катоде. Какой концентрации надо бы было взять ионы Fe2+, чтобы ЭДС элемента стала равной нулю, если [Zn2+] = 0,001 моль/л?

Решение:

Е0(Fe2+/ Fe0) = — 0,44 В

Е0(Zn 2+/ Zn 0) = — 0,763 В

По уравнению Нернста:

Е0(Zn 2+/ Zn 0) = — 0,763 В + 0,059/2* lg10-3 = — 0,763 – 0,0885 = — 0,8515 В

ЭДС = Е0(Fe2+/ Fe0) — Е0(Zn 2+/ Zn 0) = 0 В

0 = х – (- 0,8515) → х = — 0,8515 В

Тогда:

Е0(Fe2+/ Fe0) = — 0,44 В + 0,059/2* lg у = — 0,8515 В

0,059/2* lg у = — 0,8515 + 0,44 = — 0,4115

lg у = -13,95

[Fe2+] = 10-14

Zn имеет меньший потенциал – он анод, Fe – катод.

На аноде: Zn 0 — 2ê = Zn 2+

На катоде: Fe2+ + 2ê = Fe0

Уравнение окислительно-восстановительной реакции:

Zn 0 + Fe2+ = Zn 2+ + Fe0

(-) Zn 0 |Zn 2+ || Fe2+ | Fe0 (+)

Пермь Питер Пятигорск