Question

Рассчитайте потенциал кальциевого электрода при Т = 293 К и концентрации ионов кальция 70 моль/л.

Answer 1

Дано:

T = 293 К

[Ca²⁺] = 70 моль/л

------------------------------

Найти:

E(Ca²⁺/Ca) - ?

Решение:

Для нахождения активности ионов металла в растворе единице  для определения величины электродного потенциала используется уравнение Нернста, именно по такой формуле мы найдем потенциал кальциевого электрода:

$E(\frac{Ca^{2+}}{Ca}) = E^{\circ}(\frac{Ca^{2+}}{Ca}) + \frac{R*T}{n*F}*lg[Ca^{2+}]$ - уравнение Нернста

E°(Ca²⁺/Ca) = -2,87 В - из табличного значения про "Стандартные электродные потенциалы"

F = 96500 Кл/моль - Число Фарадея

R = 8,31 Дж/(моль×К) - Универсальная газовая постоянная

n = 2 - Валентность иона кальция

E(Ca²⁺/Ca) = -2,87 В + (8,31 Дж/(моль×К) × 293 К) / (2 × 96500 Кл/моль) × lg 70 = -2,87 В + (2434,83 Дж/моль) / (193000 Кл/моль) × lg(10×7) ≈ -2,87 В + 0,0126 Дж/Кл × (lg 10 + lg 7) ≈ -2,87 В + 0,0126 В × (1 + 0,845) ≈ -2,87 В + 0,0126 В × 1,845 ≈ - 2,87 В + 0,0233 В ≈ -2,8467 В ≈ -2,85 В

Ответ: E(Ca²⁺/Ca) = -2,85 В

Решено от : $DK954$

Answer 2

Для рассчета потенциала кальциевого электрода можно использовать уравнение Нернста:

E = E° - (RT/2F) * ln([Ca2+])

где: E - потенциал кальциевого электрода, E° - стандартный потенциал кальциевого электрода (равен 2.87 В), R - газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), T - температура (в К), F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль), [Ca2+] - концентрация ионов кальция (в моль/л).

Подставляя значения в уравнение, получим:

E = 2.87 - (8.314 * 293 / (2 * 96485)) * ln(70)

Выполняя вычисления, получим:

E ≈ 2.87 - 0.0102 * ln(70)

E ≈ 2.87 - 0.0102 * 4.2485

E ≈ 2.87 - 0.0434

E ≈ 2.8266 В

Таким образом, потенциал кальциевого электрода при температуре 293 К и концентрации ионов кальция 70 моль/л составляет примерно 2.8266 В.