Question

Определите, как изменится ЭДС стандартного гальванического элемента Mn/Mn2+//Cr+3/Cr, Если концентрация ионов Mn+2 увеличилась на 0,5 моль/л, концентрация Cr+3 уменьшилась на 0,1 моль/л

Answer 1

Электрод

Электродная реакция

Eo , В

Li+/Li Li+ + e = Li -3.045

K+/K K+ + e = K -2.925

Ba2+/Ba Ba2+ + 2e = Ba -2.906

Ca2+/Ca Ca2+ + 2e = Ca -2.866

Na+/Na Na+ + e = Na -2.714

La3+/La La3+ + 3e = La -2.522

Mg2+/Mg Mg2+ + 2e = Mg -2.363

Be2+/Be Be2+ + 2e = Be -1.847

A13+/A1 Al3+ + 3e = Al -1.662

Ti2+/Ti Ti2+ + 2e = Ti -1.628

Zr4+/Zr Zr4+ + 4e = Zr -1.529

V2+/V V2+ + 2e = V -1.186

Mn2+/Mn Mn2+ + 2e = Mn -1.180

WO42-/W WO42- + 4H2O + 6e = W + 8OH- -1.05

Se2-/Se Se + 2e = Se2- -0.77

Zn2+/Zn Zn2+ + 2e = Zn -0.763

Cr3+/Cr Cr3+ + 3e = Cr -0.744

Ga3+/Ga Ga3+ + 3e = Ga -0.529

S2-/S S + 2e = S2- -0.51

Fe2+/Fe Fe2+ + 2e = Fe -0.440

Cr3+,Cr2+/Pt Cr3+ + e = Cr2+ -0.408

Cd2+/Cd Cd2+ + 2e = Cd -0.403

Ti3+, Ti2+/Pt Ti3+ + e = Ti2+ -0.369

Tl+/Tl Tl+ + e = Tl -0.3363

Co2+/Co Co2+ + 2e = Co -0.277

Ni2+/Ni Ni2+ + 2e = Ni -0.250

Mo3+/Mo Mo3+ + 3e = Mo -0.20

Sn2+/Sn Sn2+ + 2e = Sn -0.136

Pb2+/Pb Pb2+ + 2e = Pb -0.126

Ti4+, Ti3+/Pt Ti4+ +e = Ti3+ -0.04

D+/D2, Pt D+ + e = 1/2 D2 -0.0034

H+/H2, Pt H+ + e = 1/2 H2 0.000

Ge2+/Ge Ge2+ + 2e = Ge +0.01

Br-/AgBr/Ag AgBr + e = Ag + Br- +0.0732

Sn4+, Sn2+/Pt Sn4+ + 2e = Sn2+ +0.15

Cu2+, Cu+/Pt Cu2+ + e = Cu+ +0.153

Cu2+/Cu Cu2+ + 2e = Cu +0.337

Fe(CN)64-, Fe(CN)63-/Pt Fe(CN)63- + e = Fe(CN)64- +0.36

OH-/O2, Pt l/2 O2 + H2O + 2e = 2OH- +0.401

Cu+/Cu Cu+ + e = Cu +0.521

J-/J2, Pt J2 + 2e = 2J- +0.5355

Te4+/Te Te4+ + 4e = Te +0.56

MnO4-, MnO42-/Pt MnO4- + e = MnO42- +0.564

Rh2+/Rh Rh2+/Rh +0.60

Fe3+, Fe2+/Pt Fe3+ + e = Fe2+ +0.771

Hg22+/Hg Hg22+ + 2e = 2Hg +0.788

Ag+/Ag Ag+ + e = Ag +0.7991

Hg2+/Hg Hg2+ + 2e = Hg +0.854

Hg2+, Hg+/Pt Hg2+ + e = Hg+ +0.91

Pd2+/Pd Pd2+ + 2e = Pd +0.987

Br-/Br2, Pt Br2 + 2e = 2Br- +1.0652

Pt2+/Pt Pt2+ + 2e = Pt +1.2

Mn2+, H+/MnO2, Pt MnO2 + 4H+ + 2e = Mn2+ + 2H2O +1.23

Cr3+, Cr2O72-, H+/Pt Cr2O72- + 14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O +1.33

Tl3+, Tl+/Pt Tl3+ + 2e = Tl+ +1.25

Cl-/Cl2, Pt Cl2 + 2e = 2Cl- +1.3595

Pb2+, H+/PbO2, Pt PbO2 + 4H+ + 2e = Pb2+ + 2H2O +1.455

Au3+/Au Au3+ + 3e = Au +1.498

MnO4-, H+/MnO2, Pt MnO4- + 4H+ + 3e = MnO2 + 2H2O +1.695

Ce4+, Ce3+/Pt Ce4+ + e = Ce3+ +1.61

SO42-,H+/PbSO4, PbO2, Pb PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e =

PbSO4 + 2H2O +1.682

Au+/Au Au+ + e = Au +1.691

H-/H2, Pt H2 + 2e = 2H- +2.2

F-/F2, Pt F2 + 2e = 2F- +2.87

это тебе поможет

Answer 2

Для определения того, как изменится ЭДС гальванического элемента Mn/Mn2+//Cr+3/Cr в результате изменения концентраций ионов, можно использовать уравнение Нернста:

$E = E^\circ - \frac{RT}{nF} \ln\left(\frac{[Cr^{3+}]}{[Mn^{2+}]}\right)$

Где:

• $E$ - ЭДС элемента (вольт)
• $E^\circ$ - Стандартный электродный потенциал (вольт)
• $R$ - Газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К))
• $T$ - Температура в Кельвинах
• $n$ - Количество электронов переносимых в реакции
• $F$ - Фарадейская постоянная (96485 Кл/моль)
• $[Cr^{3+}]$ - Концентрация ионов Cr+3 (моль/л)
• $[Mn^{2+}]$ - Концентрация ионов Mn+2 (моль/л)

Изменение концентраций: $\Delta[Mn^{2+}] = 0.5$ моль/л (увеличение) и $\Delta[Cr^{3+}] = -0.1$ моль/л (уменьшение).

Подставляя значения в уравнение Нернста и учитывая, что ЭДС меняется обратно пропорционально логарифму отношения концентраций ионов:

$\Delta E = -\frac{RT}{nF} \ln\left(\frac{[Cr^{3+}] - \Delta[Cr^{3+}]}{[Mn^{2+}] + \Delta[Mn^{2+}]}\right) - \left(-\frac{RT}{nF} \ln\left(\frac{[Cr^{3+}]}{[Mn^{2+}]}\right)\right)$

$\Delta E = \frac{RT}{nF} \ln\left(\frac{[Mn^{2+}] + \Delta[Mn^{2+}]}{[Cr^{3+}] - \Delta[Cr^{3+}]}\right) - \frac{RT}{nF} \ln\left(\frac{[Cr^{3+}]}{[Mn^{2+}]}\right)$

Подставляя числовые значения постоянных и изменений концентраций:

$\Delta E = \frac{8.314 \cdot T}{n \cdot 96485} \ln\left(\frac{[0.5 + Mn^{2+}]}{[Cr^{3+}] + 0.1}\right) - \frac{8.314 \cdot T}{n \cdot 96485} \ln\left(\frac{[Cr^{3+}]}{0.5}\right)$

Здесь важно учесть, что температура $T$ также должна быть выражена в Кельвинах.

Таким образом, изменение ЭДС гальванического элемента будет зависеть от температуры и количества переносимых электронов $n$. Если вы предоставите значения температуры и стандартного электродного потенциала, то сможете точно рассчитать изменение ЭДС.