Question

Составьте схему гальванического элемента, состоящего из пластин хрома и меди, погружённых в раствор своих солей. Напишите электронные уравнения процессов на аноде и катоде. Какой концентрации нужно взять ионы хрома, чтобы ЭДС элемента стала равной нулю, если [Cu2+] = 0,001 моль/л? Составьте уравнения реакций, происходящих на электродах при электролизе: а) раствора хлорида магния; б) расплава хлорида магния. Рассчитайте массу веществ, выделившихся на катоде в случаях (а) и (б) при прохождении тока 26,8 А в течение 10 ч. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов, происходящих при коррозии пары Zn – Pb в кислой среде и во влажном воздухе.

Answer 1

Ответ:

Это не школьная задача и 6 пкт явно мало

Pb!PbCl2!!ZnCl2!Zn       ! вертикальная черточка

на аноде цинк окисляется

Zn=Zn(+2)+2e

на катоде свинец восстанавливается

Pb(+2)+2e=Pb

А концентрацию ионов нужно искать через уравнение Нернста

Объяснение:

Answer 2

Давайте начнем с составления схемы гальванического элемента, состоящего из пластин хрома (Cr) и меди (Cu), погруженных в раствор своих солей. Такой элемент будет выглядеть следующим образом:

scssCopy code
       | Cr | Cr2+ (соли хрома)
        \  |  /
         \ | /
          \ /
           | Спец. солюция (понтенциальный перекос)
           |
           | Cu | Cu2+ (соли меди)

Схема включает два электрода: анод, состоящий из хрома, и катод, состоящий из меди. Электроны будут перемещаться от хрома к меди через внешнюю цепь.

Электронное уравнение на аноде (окислительный процесс):

Cr → Cr2+ + 2e-

Электронное уравнение на катоде (восстановительный процесс):

Cu2+ + 2e- → Cu

Чтобы ЭДС элемента стала равной нулю, необходимо, чтобы потенциалы анода и катода были равны. Это можно достичь, увеличивая концентрацию ионов Cr2+ (Cr3+) в растворе, так как выше концентрация соответствующего катиона, тем ближе потенциал анода к потенциалу катода. Однако точное значение концентрации Cr2+ для достижения нулевой ЭДС зависит от стандартного электродного потенциала (стандартного окислительно-восстановительного потенциала) хрома и меди, которое может меняться в зависимости от условий и температуры.

Далее, рассмотрим электролиз раствора хлорида магния (MgCl2):

а) Электронное уравнение на катоде:

Mg^2+ + 2e^- → Mg

Электронное уравнение на аноде:

2Cl^- → Cl2 + 2e^-

б) Электронное уравнение для электролиза расплава хлорида магния (MgCl2):

На катоде:

Mg^2+ + 2e^- → Mg

На аноде:

2Cl^- → Cl2 + 2e^-

Для расчета массы веществ, выделившихся на катоде, можно использовать закон Фарадея:

Масса (г) = (Q * M) / (n * F)

Где:

• Q - заряд, переданный через цепь (Ампер-часы)
• M - молекулярная масса вещества (г/моль)
• n - количество молей электронов, участвующих в реакции
• F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль)

Для реакции на катоде (Mg):

n = 2 (по уравнению) M = 24.31 г/моль (масса магния) F = 96485 Кл/моль

Допустим, ток (Q) равен 26.8 Ампер, время равно 10 часам (36000 секунд). Подставив значения в формулу, мы можем рассчитать массу магния:

Масса Mg = (26.8 * 36000 * 24.31) / (2 * 96485) = 247.15 г

Теперь рассмотрим электронные уравнения для коррозии пары Zn (цинк) и Pb (свинец) в кислой среде и во влажном воздухе. Коррозия цинка и свинца будет происходить по-разному в этих условиях.

В кислой среде:

На аноде (окислительный процесс): Zn → Zn^2+ + 2e-

На катоде (восстановительный процесс): 2H^+ + 2e^- → H2

Во влажном воздухе:

На аноде (окислительный процесс): Zn + 2H2O → Zn^2+ + 2OH^- + H2O + 2e-

На катоде (восстановительный процесс): O2 + 4H^+ + 4e^- → 2H2O

В результате коррозии в кислой среде образуется ион цинка Zn^2+ и водород H2, а во влажном воздухе образуется ион цинка Zn^2+, гидроксид OH^- и вода H2O.

Эти уравнения показывают, как происходит коррозия цинка в разных условиях.