Вычислите э.д.с. концентрационной цепи

[Midi]

Вычислите э.д.с. концентрационной цепи

 

Hg,HgO |KOH(aq) | KOH(aq) | HgO,Hg

0,5М    0,05М

 

с учетом диффузионного потенциала. Средние ионные коэффициенты

активности KOH в 0,5М и 0,05М растворах равны 0,732 и 0,824

соответственно. Подвижности ионов K+ и OH− равны 7,35 и 19,83

См∙м2∙кмоль−1 соответственно.

[bacan]

Решение:
См₁(КОН) = 0,5 М;
См₂(КОН) = 0,05 М;
Υ₁(КОН) = 0,732;
Υ₂(КОН) = 0,824;
λ₊(К⁺) = 7,35 См∙м²∙кмоль⁻¹ = 73,5 См∙см²∙моль⁻¹;
λ_-(ОН^-) = 19,83 См∙м²∙кмоль−1 = 198,3 См∙см²∙моль⁻¹;
ЭДС = ?
1. Рассчитаем активности электролитов:
а±КОН(1) = См₁(КОН) * Υ₁(КОН) = 0,5 * 0,732 = 0,366 моль/л;
а±КОН(2) = См2(КОН) * Υ₂(КОН) = 0,05 * 0,824 = 0,0412 моль/л.

2. Рассчитаем ЭДС концентрационного гальванического элемента без учета диффузионного потенциала:
Е_эл-та = 0,059lg[а±(1)]/[а±(1)] = 0,059lg(0,366/(0,0412) = 0,05597 B.

3. Рассчитаем величину диффузионного потенциала:
φ_диф. = (λ_- - λ₊)/(λ_- + λ₊)0,059lg[а±(1)]/[а±(1)] = (198,3 - 73,5)/(198,3 + 73,5)0,059lg(0,366)/(0,0412) = 0,02570 B.

4. Рассчитаем ЭДС концентрационного гальванического элемента с учетом диффузионного потенциала:
ЭДС = Е_эл-та - φ_диф. = 0,05597 - 0,02570 = 0,03027 В.

Для приведенной цепи знак диффузионного потенциала противоположен знаку ЭДС и, следовательно, ЭДС уменьшается.
 

ЭДС элемента