Рассмотреть работу гальванического элемента по плану: 1) определите потенциалы электродов гальванического элемента; 2) установите анод и катод, запишите процессы, протекающие на аноде и катоде; 3) сделайте условную графическую запись гальванического элемента, укажите в ней заряды электродов, направление движения электронов и ионов; 4) определите ЭДС гальванического элемента. Схема гальванического элемента Sn/Sn(NO3)2 || Zn(NO3)2/Zn, концентрация электролита C(Sn2+) = 0,0005 М, C(Zn2+) = 0,1 М.

Стандартные потенциалы электродов: \(E^0(\mathrm{Sn^{2+}/Sn})=-0{,}14\ \text{В}\), \(E^0(\mathrm{Zn^{2+}/Zn})=-0{,}76\ \text{В}\).

С учётом концентраций:

\[E(\mathrm{Sn^{2+}/Sn})=-0{,}14+\frac{0{,}059}{2}\lg 0{,}0005\approx-0{,}24\ \text{В}\]

\[E(\mathrm{Zn^{2+}/Zn})=-0{,}76+\frac{0{,}059}{2}\lg 0{,}1\approx-0{,}79\ \text{В}\]

Электрод олова имеет более высокий потенциал, поэтому он является катодом, а цинковый электрод — анодом.

• Анод: \(\mathrm{Zn-2e^-\rightarrow Zn^{2+}}\).
• Катод: \(\mathrm{Sn^{2+}+2e^-\rightarrow Sn}\).
• Общее уравнение: \(\mathrm{Zn+Sn^{2+}\rightarrow Zn^{2+}+Sn}\).

Условная запись элемента: \(\mathrm{(-)\ Zn|Zn(NO_3)_2\ ||\ Sn(NO_3)_2|Sn\ (+)}\). Электроны движутся от цинка к олову. В солевом мостике анионы перемещаются к аноду, а катионы — к катоду.

\[\mathcal{E}=E_{\text{катода}}-E_{\text{анода}}=(-0{,}24)-(-0{,}79)=0{,}55\ \text{В}\]

0 0 Пожаловаться