Как рассчитать ЭДС гальванического элемента?

[yatcheh]

  В 13.12.2018 в 12:39, Иван1978 сказал:

 

Показать  

  В 13.12.2018 в 12:39, Иван1978 сказал:

ну как у вас ток то течет по проводам. Висмут отдает три электрона на электрод, а с другого электрода приходят два электрона. Куда один потерялся?

Показать  

 

Я вижу разницу между числами 2 и 3. Я написал два уравнения полуреакций для двух электродов. Именно по этим уравнениям надо искать в справочнике  стандартные потенциалы. При последующем расчёте полного уравнения эта разница учитывается.

 

  В 13.12.2018 в 12:39, Иван1978 сказал:

А все потому что вы не размышляете полными химическими уравнениями, а размышляете ионными.

Показать  

 

Идите лесом со своими выдумками!

[Иван1978]

Ну что ж делать, пойду в лес.

[M_GM]

Да, электроны в своем уравнении я действительно потерял.

Но меня уже поправили: 

H2O2 + 2e + 2H⁺ = 2H2O

На висмуте - окисление висмута

Bi⁰ - 3e = Bi³⁺

А то что разное число электронов в полуреакциях ОВР - это обычное дело. Иван, вас не удивляет, что когда сульфит окисляют перманганатом, сера отдает 2е, а марганец принимает 5е?

S⁺⁴ - 2e = S⁺⁶

Mn⁺⁷+5e=Mn⁺²

Это не удивляет? - "Как это так, куда потерялись 3е, или откуда они взялись?" 

Правильно, если не удивляет. Потому, что никто не заявляет, что эти реакции протекают с одинаковым числом атомов. Число атомов серы и марганца различно, и их соотношение определяется коэф-тами электронного баланса: 

S⁺⁴ - 2e = S⁺⁶     |5

Mn⁺⁷+5e=Mn⁺² |2

Вот и все, и теперь сера отдает ровно столько же электронов,  сколько принимает марганец  - баланс!

Вернемся к гальваническому элементу, его работа - это тоже ОВР.
И написав уравнения реакций на электродах, если нас интересует полное уравнение реакции гальванического элемента мы разумеется должны добиться баланса электронов - все теми же коэФ-тами электронного баланса:

H2O2 + 2e + 2H⁺ = 2H2O  |3

Bi⁰ - 3e = Bi³⁺                              |2

Всё! Теперь перекись принимает (с Pt-электрода) ровно столько электронов (+6е) сколько их оставляет висмут на висмутовом электроде (-6е), уходя в раствор в виде ионов. Эти электроны перебегают на платину по внешней цепи.

Теперь, если нас интересует суммарное уравнение реакции, мы должны почленно сложить эти две полуреакции, одновременно умножая их на коэффициенты баланса:

H2O2 + 2e + 2H⁺ = 2H2O  |3

Bi⁰ - 3e = Bi³⁺                              |2

============================================

3H₂O₂ + 2Bi⁰ + 6H⁺ = 2Bi³⁺  + 6H₂O 

И как тебе не покажется странным, но в химии электролитов правильнее размышлять именно ионными уравнениями, поскольку, если электролиты сильные - молекул в растворе просто напросто нет, и реагируют между собой именно ионы. Но ничего не мешает, написав ионное уравнение реакции, перейти затем к молекулярному. Здесь нам только надо определиться, какая кислота создает рН=3 в растворе пероксида.

Допустим, это разбавленная серная, тогда:

3H₂O₂ + 2Bi +3H₂SO₄ = Bi₂(SO₄)₃  + 6H₂O

Вот молекулярное уравнение ок-восст. реакции, которая будет протекать в данном гальваническом элементе, достаточно замкнуть внешнюю цепь. А по внутренней цепи (солевой мостик) тут же побегут навстречу друг другу сульфат-ионы и ионы висмута.

Изменено 13 Декабря, 2018 в 14:31 пользователем M_GM

[Иван1978]

формально вы все правильно написали. Но знаете что я думаю ... два атома висмута на одном электроде переходят в ионы, а тем временем на другом электроде три молекулы перекиси вступают в реакцию с образованием шести молекул воды. Такие семейные выкрутасы недопустимы в гальванических элементах... я только пока доказать это не могу. Подождем.