ЭДС и pH

[heavy_water]

Добрый день! Решая следующую задачу, столкнулась с трудностями:

 

Серебряный электрод погружен в 0, 1 М раствор AgNO3. Он соединен с водородным электродом (p=1 атм., а концентрация H+ неизвестна). ЭДС полученного элемента равна 0, 78 В. Вычислите pH раствора, в котором находится водородный электрод. 

 

Работая с уравнением Нернста, поняла, что не могу определить c(Ag) (c(Ag+)=0,1 М, так как соль диссоциирует полностью); при расчете электродного потенциала в случае водорода беру c(H+)=x^2, но не могу определить исходную концентрацию H2. Таким образом, получаю слишком много неизвестных в уравнении, из-за чего не могу рассчитать желаемый x (концентрацию H+) и найти pH ):

 

Заранее благодарю за помощь!

[yatcheh]

Добрый день! Решая следующую задачу, столкнулась с трудностями:

 

Серебряный электрод погружен в 0, 1 М раствор AgNO3. Он соединен с водородным электродом (p=1 атм., а концентрация H+ неизвестна). ЭДС полученного элемента равна 0, 78 В. Вычислите pH раствора, в котором находится водородный электрод. 

 

Работая с уравнением Нернста, поняла, что не могу определить c(Ag) (c(Ag+)=0,1 М, так как соль диссоциирует полностью); при расчете электродного потенциала в случае водорода беру c(H+)=x^2, но не могу определить исходную концентрацию H2. Таким образом, получаю слишком много неизвестных в уравнении, из-за чего не могу рассчитать желаемый x (концентрацию H+) и найти pH ):

 

Заранее благодарю за помощь!

 

Потенциал серебряного электрода определяется только концентрацией ионов серебра, а она известна. Концентрация H2 тоже задана, она - стандартная (p = 1 атм). Потенциал водородного электрода в этих условиях так же зависит только от концентрации ионов водорода. В уравнении нет C(Ag) и C(H2), поскольку они равны единице. 

Зная разность потенциалов и потенциал серебряного электрода относительно стандартного водородного электрода (при данной концентрации Ag⁺), можно найти pH.

[heavy_water]

Потенциал серебряного электрода определяется только концентрацией ионов серебра, а она известна. Концентрация H2 тоже задана, она - стандартная (p = 1 атм). Потенциал водородного электрода в этих условиях так же зависит только от концентрации ионов водорода. В уравнении нет C(Ag) и C(H2), поскольку они равны единице. 

Зная разность потенциалов и потенциал серебряного электрода относительно стандартного водородного электрода (при данной концентрации Ag⁺), можно найти pH.

Насчет водорода была догадка, спасибо)

Но хотелось бы уточнить насчет c(Ag). Почему от концентрации серебра не зависит потенциал электрода, если в уравнении Нернста указан натуральный логарифм от c(ox)/c(red)? Разве c(red) не равно c (Ag)?

Ag+ + e = Ag 

 

Спасибо большое за отклик и подробное разъяснение!

Сейчас внимательно прочла условие: c(Ag) не играет значения, потому как сам электрод сделан из серебра, полагаю? 

[yatcheh]

Насчет водорода была догадка, спасибо)

Но хотелось бы уточнить насчет c(Ag). Почему от концентрации серебра не зависит потенциал электрода, если в уравнении Нернста указан натуральный логарифм от c(ox)/c(red)? Разве c(red) не равно c (Ag)?

Ag+ + e = Ag 

 

Спасибо большое за отклик и подробное разъяснение!

 

Для твёрдых веществ тоже может быть введено понятие "активности", но, поскольку поверхность электрода в процессе равновесной реакции не меняется, то эта величина - константа, и принимается за единицу (точнее, она выведена за логарифм, и учтена в величине E₀). Тут та же ситуация, что и с константами равновесия, где твёрдые вещества в уравнение константы равновесия не входят.

Потенциал в этом случае зависит только от концентрации ИОНОВ серебра.

 

А уравнение Нернста обобщено на случай, когда имеется ОВР, где оба вещества (и окислитель, и восстановитель) - в растворе. В частном уравнении Нернста для металлического электрода в растворе его (металла) соли, под логарифмом только значение активности ионов металла.

Изменено 29 Октября, 2017 в 16:41 пользователем yatcheh

[heavy_water]

Для твёрдых веществ тоже может быть введено понятие "активности", но, поскольку поверхность электрода в процессе равновесной реакции не меняется, то эта величина - константа, и принимается за единицу. Тут та же ситуация, что и с константами равновесия, где твёрдые вещества в уравнение вообще не входят.

Потенциал в этом случае зависит только от концентрации ИОНОВ серебра.

Теперь точно все-все поняла (: Большое спасибо!