Электродные потенциалы. Гальванические элементы.

[Chuvak]

1.Вычислите потенциал электрода, на котором установилось равновесие Cl₂↑ + 2ē ↔ 2Cl^- при [Cl^-]= 1 моль/л, Р_Cl2=1. Укажите тип электрода. Дайте его характеристику. В какую сторону сместится равновесие, если электрод будет работать в качестве анода? Как при этом изменится значение равновесного потенциала?

2. Условная схема электрода - Сu²⁺│Сu. Укажите тип электрода. Дайте его характеристику. При каких условиях потенциал этого электрода имеет стандартное значение? Составьте схему элемента, с помощью которого можно измерить стандартный потенциал указанного электрода. Вычислите ЭДС этого элемента.

3. Сравните окислительную способность кислородного электрода в стандартных условиях (в кислой среде) и в нейтральной среде при Р_О2 = 1. Составьте схему элемента из указанных электродов. Вычислите ЭДС. Как называется такой элемент, долго ли он будет работать?

4. Укажите химические реакции, которые можно использовать для организации гальванического элемента:

СuО + 2HCl → CuCl₂ + H₂O;

Ni + CuSO₄ → NiSO₄ + Cu;

H₂S + NaOH → Na₂S + H₂O;

SnCl₂ + FeCl₃ → SnCl₄ + FeCl₂.

При использовании какой реакции ожидается максимальная ЭДС?

5. Составьте схему, напишите уравнения электродных процессов к токообразующей реакции, вычислите ЭДС элемента, составленного из электродов:

1) Аl в 0,006 н Аl₂(SO₄)₃;

2) Pt в H₂SО₄ при pH = 3, Р_Н2 = 1

[Lеоnid]

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

4. Укажите химические реакции, которые можно использовать для организации гальванического элемента:

2, 4.

 

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

При использовании какой реакции ожидается максимальная ЭДС?

4.

[Lеоnid]

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

при [Cl^-]= 1 моль/л, Р_Cl2=1.

При таких условиях нечего вычислять, смотрим в справочник.

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

Укажите тип электрода.

Газовый.

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

Дайте его характеристику.

Вонюч, вреден для здоровья.

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

В какую сторону сместится равновесие, если электрод будет работать в качестве анода?

Влево.

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

Как при этом изменится значение равновесного потенциала?

Анализируем уравнение Нернста.

[Lеоnid]

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

Условная схема электрода - Сu²⁺│Сu. Укажите тип электрода.

Первого рода.

 

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

Дайте его характеристику.

А вот что это все-таки значит, дать характеристику электрода?

Электрод хлоридсеребряный... по работе характеризуется положительно... ровен, спокоен, потенциал дает стабильный... в порочащих связях не замечен, аллергия на хлор...

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

При каких условиях потенциал этого электрода имеет стандартное значение?

При a(Cu²⁺) = 1.

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

Составьте схему элемента, с помощью которого можно измерить стандартный потенциал указанного электрода. Вычислите ЭДС этого элемента.

анод ( - ) H⁺ (1 М) | Pt || Cu | Cu²⁺ (1 М) ( + ) катод

ЭДС = 0,35 В.

[Lеоnid]

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

Сравните окислительную способность кислородного электрода в стандартных условиях (в кислой среде) и в нейтральной среде при Р_О2 = 1.

Потенциал кислородного электрода через pH: Е = 1,23 - 0,059pH.

Легко видеть, что с ростом рН потенциал (т.е. окислительная способность) ↓

 

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

Составьте схему элемента из указанных электродов.

По аналогии с примером выше.

 

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

Вычислите ЭДС.

Уравнение для Е я написал. ЭДС = ΔЕ.

 

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

Как называется такой элемент, долго ли он будет работать?

Концентрационный. Пока не выровняется рН.

 

Изменено 7 Декабря, 2022 в 18:46 пользователем Lеоnid

[Lеоnid]

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

Составьте схему, напишите уравнения электродных процессов к токообразующей реакции, вычислите ЭДС элемента, составленного из электродов:

1) Аl в 0,006 н Аl₂(SO₄)₃;

2) Pt в H₂SО₄ при pH = 3, Р_Н2 = 1

анод ( - ) Al | Al³⁺(0,001 М) || H⁺(0,015 М) | Pt ( + ) катод

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

напишите уравнения электродных процессов к токообразующей реакции,

Пишем полуреакции растворения алюминия в кислоте...

В 06.12.2022 в 19:14, Chuvak сказал:

вычислите ЭДС элемента

E(Al³⁺/Al) = E⁰ + (0,059/6)lg10^-3

E(H⁺/H₂) = -0,059pH

 

ЭДС = E(Al³⁺/Al) - E(H⁺/H₂)

Изменено 7 Декабря, 2022 в 19:03 пользователем Lеоnid