Вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из свинцовой и магниевой пластин, опущенных в растворы своих солей с концентрацией [Pb²⁺] = [Mg²⁺] = 0,01 моль/л. Составьте схему элемента, напишите уравнения электродных процессов. φ°(Pb²⁺/Pb) = -0,13 В, φ°(Mg²⁺/Mg) = -2,37 В.

Магний активнее свинца, поэтому он будет анодом и будет окисляться. Свинцовая пластина будет катодом.

Схема элемента:

\[ (-)\ \mathrm{Mg}\ |\ \mathrm{Mg}^{2+}\ (0{,}01\ \text{моль/л})\ ||\ \mathrm{Pb}^{2+}\ (0{,}01\ \text{моль/л})\ |\ \mathrm{Pb}\ (+) \]

Электродные процессы:

Анод: \( \mathrm{Mg} - 2e^- \rightarrow \mathrm{Mg}^{2+} \)

Катод: \( \mathrm{Pb}^{2+} + 2e^- \rightarrow \mathrm{Pb} \)

Общее уравнение реакции:

\[ \mathrm{Mg} + \mathrm{Pb}^{2+} \rightarrow \mathrm{Mg}^{2+} + \mathrm{Pb} \]

Стандартная ЭДС:

\[ E^\circ = \varphi^\circ_{\text{катода}} - \varphi^\circ_{\text{анода}} = -0{,}13 - (-2{,}37) = 2{,}24\ \text{В} \]

Так как концентрации ионов одинаковые, \( [\mathrm{Pb}^{2+}] = [\mathrm{Mg}^{2+}] = 0{,}01 \), отношение концентраций равно \( 1 \), поэтому поправка по уравнению Нернста равна нулю.

Ответ: \( E = 2{,}24\ \text{В} \).

0 0 Пожаловаться