Question

Вычислить ЭДС гальванического элемента, образованного сочетанием кадмиевого электрода в растворе CdCl2, [Cd2+] = 0,01 моль / л и цинкового электрода в растворе ZnCl2, [Zn2+] = 2 ⋅ 10–2 моль / л.

Answer 1

Дано:

[Cd²⁺] = 0,01 моль/л = 10⁻² моль/л

[Zn²⁺] = 2×10⁻² моль/л

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

Найти:

ЭДС - ?

Решение:

1) Для нахождения ЭДС гальванического элемента рассчитывается п формуле:

ЭДС = E(катод) - E(анод)

2) Далее концентраций ионов находим в табличном значений про стандартных электродных потенциалов:

E°(Cd²⁺/Cd) = -0,403 В                   E°(Zn²⁺/Zn) = -0,763 В

3) Далее мы их находим электродные потенциалы по уравнению Нернста:

$E(\frac{Cd^{2+}}{Cd}) = E^\circ (\frac{Cd^{2+}}{Cd}) + \frac{0,059}{n}*lg[Cd^{2+}]$

E(Cd²⁺/Cd) = -0,403 В + 0,059/2 × lg(10⁻²) = -0,403 В + 0,0295 × (-2) = -0,403 В - 0,059 = -0,462 В

$E(\frac{Zn^{2+}}{Zn}) = E^\circ (\frac{Zn^{2+}}{Zn}) + \frac{0,059}{n}*lg[Zn^{2+}]$

E(Zn²⁺/Zn) = -0,763 В + 0,059/2 × lg(2×10⁻²) = -0,763 В + 0,0295 × (0,30 + (-2)) = -0,763 В + 0,0295 × (0,30 - 2) = -0,763 В + 0,0295 × (-1,7) = -0,763 В + (-0,05015) = -0,763 В - 0,05015 = -0,81315 В ≈ -0,813 В

4) В результате полученных мы получаем что Е(Cd²⁺/Cd) > Е (Zn²⁺/Zn), т.е. катод - Cd , а анод - Zn.

5) Теперь находим ЭДС гальванического элемента:

ЭДС = E(катод) - E(анод) = E(Cd²⁺/Cd) - E(Zn²⁺/Zn) = -0,462 В - (-0,813 В) = -0,462 В + 0,813 В = 0,351 В

Ответ: ЭДС = 0,351 В

Решено от : $DK954$

Answer 2

ЭДС (электродвижущая сила) гальванического элемента можно вычислить с использованием формулы Нернста. Формула Нернста для вычисления ЭДС гальванического элемента выглядит следующим образом:

E = E° - (0.0592/n) * log(Q)

Где: - E - ЭДС гальванического элемента; - E° - стандартный электродный потенциал; - n - количество электронов, участвующих в реакции; - Q - равновесная константа реакции, которая определяется по концентрации реагентов.

Для данного гальванического элемента, образованного кадмиевым электродом и цинковым электродом, мы можем использовать следующие данные: - [Cd2+] = 0.01 моль/л (концентрация ионов кадмия) - [Zn2+] = 2 * 10^(-2) моль/л (концентрация ионов цинка)

Стандартные электродные потенциалы (E°) для кадмиевого и цинкового электродов можно найти в химических справочниках. Давайте предположим, что E° для кадмиевого электрода равен -0.40 В, а для цинкового электрода равен -0.76 В.

Теперь мы можем подставить эти значения в формулу Нернста и вычислить ЭДС гальванического элемента:

E = (-0.40) - (0.0592/2) * log(0.01/(2 * 10^(-2)))

После выполнения всех вычислений, мы получим значение ЭДС гальванического элемента.