Question

Составить схему гальванического элемента, состоящего из магниево-го и медного(II) электродов. Рассчитать стандартную ЭДС, написать уравнения электродных процессов и токообразующей ОВР.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Составить схему гальванического элемента, состоящего из магниево-го и медного(II) электродов. Рассчитать стандартную ЭДС, написать уравнения электродных процессов и токообразующей ОВР.

Гальванический  элемент  обычно состоит  из двух  пластин (электродов)  обычно  из  разного  металла)  опущенных  в растворы  солей.

При работе элемента, т. е. при замкнутой цепи, в первом полуэлементе магний   отдает ионы в раствор и заряжается при этом отрицательно, т.е. происходит   процесс окисления: Mg = Mg2+ + 2ē.

Во втором полуэлементе на положительно заряженном медном электроде   происходит разряд ионов Сu2+ (восстановление), сопровождающийся

осаждением меди: Сu2+ +2ē = Cu .

Суммарная токообразующая реакция будет выглядеть так:

                    Mg(0) + Cu2+ = Mg2+ + Cu(0 )

Схема данного гальванического элемента может быть изображена

следующим образом:

                   A   (-)Mg │Mg2+││Cu2+│Cu (+)   K

Вертикальная линия обозначает границу раздела между  металлом и раствором, а двойная вертикальная линия – границу раздела между  двумя жидкими фазами – двумя растворами электролитов.  

Cтандартные значения электродных потенциалов φ( Mg2+/Mg)   и

φ( Cu2+/Cu)  составляют соответственно   - 2,370 В  и   0,342  В.  

Чтобы  рассчитать  стандартную  ЭДС  гальванического  элемента  нужно  из  потенциала  катода (Сu)  вычесть  потенциал  анода (Mg)

            ЭДС =  0,342 В  - ( -  2,370 В)  = 2,712 В.

Answer 2

Конечно, я помогу вам с этим. Гальванический элемент, состоящий из магниевого и медного(II) электродов, может быть представлен схемой следующим образом:

scssCopy code
Mg(s) | Mg2+(aq) || Cu2+(aq) | Cu(s)

Теперь рассчитаем стандартную ЭДС этого элемента, используя таблицу стандартных потенциалов:

Стандартный потенциал магниевого электрода (Mg2+/Mg): -2.37 В Стандартный потенциал медного электрода (Cu2+/Cu): +0.34 В

Стандартная ЭДС элемента (E°cell) рассчитывается как разность потенциалов между электродами:

E°cell = E°cathode - E°anode E°cell = 0.34 V - (-2.37 V) = 2.71 V

Уравнение электродных процессов:

На магниевом аноде (окисление): Mg(s) → Mg2+(aq) + 2e^-

На медном катоде (восстановление): Cu2+(aq) + 2e^- → Cu(s)

Теперь рассчитаем токообразующую ОВР (термодинамическую силу) для этой реакции, используя уравнение Нернста:

Ecell = E°cell - (RT / nF) * ln(Q)

Где: Ecell - ЭДС элемента в данной точке E°cell - Стандартная ЭДС элемента R - Универсальная газовая постоянная (8.314 J/(mol·K)) T - Абсолютная температура в Кельвинах n - Количество электронов, участвующих в реакции (для данного случая n = 2) F - Фарadayeva постоянная (96485 C/mol) ln - Натуральный логарифм Q - Отношение концентраций продуктов к реагентам (активности)

Обратите внимание, что для расчетов требуются конкретные значения температуры и концентраций ионов в растворах.

Это базовая информация о составлении элемента, его ЭДС и электродных процессах. Пожалуйста, предоставьте дополнительные детали, если хотите провести более точные расчеты.