T — абсолютная температура, K;F — постоянная Фарадея, равная 96500 Кл·моль⁻¹;z — число электронов, участвующих в процессе;[Ox] – концентрация окисленной формы моль/л[Red] – концентрация восстановленной формы моль/лПрименительно для металла, погруженного в раствор своей соли, формула упрощается до вида:Стандартные потенциалы равны:Анода:E_(Mn/Mn2+) = E⁰_(Mn/Mn2+) + lg[Mn²⁺] = -1.179 + lg[0,0005] = -1.179 + 0.03* lg[0,0005] == -1,278 ВКатода:E_(Pb/Pb2+) = E⁰_(Pb/Pb2+) + lg[Pb²⁺] = -0.126 + lg[0,01] = -0.126 + 0.03* lg[0,01] = -0,186 ВЭДС элемента равен:Е = Е_к-Е_а = -0,186 – (-1,278) = 1,092 В8. Вычислить ЭДС гальванического элементаAl / Al³⁺ // H₂O, NaOH (0,1 н) / H₂, Pt|_______________________________|Как изменится значение ЭДС при работе данного элемента, если при этом произойдёт изменение концентрации катионов [Al³⁺] от 0,003 н до 0,05 М? Потенциал перенапряжения водорода η на Pt равен -0,09 в. Дано:[Al³⁺] = 0,003 н = 0,003/3 = 0,001 моль/л[Al³⁺]’ = 0,05 моль/л[OH^-] = 0.1 моль/л (откуда pOH = -lg[OH^-] = 1, pH = 14-pOH = 14-1 = 13, pH =-lg[H⁺] и [H⁺]=10^-13 моль/л)Найти:Е - ?Решение:Схема гальванического элемента:А (анод) (-): Al | Al³⁺ || К (катод) (+): 2H⁺ | H₂ PtНа катоде протекает восстановление водорода:(+) Катод: 2H⁺ + 2e^- → H₂ E^o = 0.000 ВНа аноде протекает растворение металла:(-) Анод: Al - 3e^- → Al³⁺ E^o = -1.663 ВТокобразующая реакция:6H⁺ + 2Al⁰ = 3H₂↑ + 2Al³⁺Электроны идут по внешней цепи от алюминия к водороду, соответственно направления тока обратное: от водорода к алюминию.Рассчитаем ЭДС гальванического элемента, используя уравнение Нернста:гдеE — электродный потенциал, В, E⁰ — стандартный электродный потенциал, измеряется в вольтах;R — универсальная газовая постоянная, равная 8.31 Дж/(моль·K);T — абсолютная температура, K;F — постоянная Фарадея, равная 96500 Кл·моль⁻¹;z — число электронов, участвующих в процессе;[Ox] – концентрация окисленной формы моль/л

---

[Red] – концентрация восстановленной формы моль/лПрименительно для металла, погруженного в раствор своей соли, формула упрощается до вида:Стандартные потенциалы равны:Анода:E_(Al/Al3+) = E⁰_(Al/Al3+) + lg[Al³⁺] = -1.663 + lg[0,001] = -1.663 + 0.02* lg[0,001] = -1,723 ВКатода:E_(H2/2H+) = E⁰_(H2/2H+) + lg[H⁺]² = 0.0 + lg[10^-13]² = 0.0 + 0.059* lg[10^-13] = -0,767 ВС учетом перенапряжения выделения водорода на платине потенциал катода станет равным:Е_К = E_(H2/2H+) + η = -0,767 -0.09 = -0,857 ВЭДС элемента равен:Е = Е_к-Е_а = -0,857 – (-1,723) = 0,866 ВПри изменении концентрации ионов алюминия, потенциал анода равен:E_(Al/Al3+) = E⁰_(Al/Al3+) + lg[Al³⁺] = -1.663 + lg[0,05] = -1.663 + 0.02* lg[0,05] = -1,689 ВЕ’ = Е_к-Е_а = -0,857 – (-1,689) = 0,832 В Ответ: Е = 0,866 В, Е’ = 0,832 В

---

Смотрите также файлы

• Пояснительная записка по дисциплине Проектирование таможенного склада Выполнили Студенты 4 курса Группа 007408.docx

• Лекция 22. Управленческие решения.pdf

• Психиатры Дэвид Шапиро и Ян Кук из Калифорнийского университета, а также Марла Апт, президент международной ассоциации Йоги Айенгара, проводили совместное исследование.docx

• Решение Журнал хозяйственных операций. Содержание операции Дебет Кредит.docx

• Отчет по учебной практике пм. 02. "Организационное обеспечение деятельности учреждений социальной защиты населения и органов Пенсионного фонда Российской Федерации".docx