Question

1.Указать характер катодного процесса в гальваническом элементе: Cd^0 / Cd^2+ // Zn^2 + / Zn^0. (Е^0 Cd^2 + / Cd^0 = -0,40В, Е^0 Zn^2 + / Zn^0 = -0,76В). Описать работу гальванического элемента: 1. Cd^0 -> Cd2+ + 2ē; 2. Zn2 + + 2ē-> Zn0; 3. Cd 2+ + 2ē-> Cd0; 4. Zn0 -> Zn2 + + 2ē Указать, какой галогенид-ион может быть использован как восстановитель для процесса: Fe3+ + e- ->Fe 2+ (Е^0 Fe 3+ / Fe2+ = 0,77 B) составить уравнение реакции: 1.I-, Е^0 (I2 / 2I -) = 0,53B; 2.Cl-, Е^0 (Cl2 / 2Cl-) = 1,36B; 3.Br-, Е^0 (Br2 / 2Br-) = 1,07B.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

 Если  пластины  из двух  различных  металлов  опустить в растворы их солей  и  обеспечить  перенос  ионов  с помощью  пористой  мембраны или  солевого  ключа, то мы  получим  устройство,  называемое  гальваническим  элементом.

(-) Zn │Zn(2+)  ║  Cd(2+) │Cd (+)

 В нашем  случае   представлена  гальваническая пара Zn/Cd

Более  активный  металл Zn  будет  анодом,  а  менее  активный металл кадмий -  катодом.  

Стандартные электродные потенциалы  φ°  Сd2+/Cd = - 040, B;  

φ° Zn2+/Zn = − 0,76 B.  

На аноде:  Zn(0) - 2ē = Zn(2+)    на  катоде Сd(2+) + 2ē  =  Cd(0)

    Токообразующая  реакция  Zn  +  Cd2+  = Zn2+  +  Cd

Указать, какой галогенид-ион может быть использован как восстановитель для    процесса: Fe(3+) +  e- --> Fe (2+)

Стандартный  потенциал φ° Fe(3/Fe(2+) = 0,77 B,  

 

φº I2(0)/2I(-) = 0,53B

φºCl2(0)/2Cl(-)  =1,36B

φºBr2(0)/2Br(-) –1,07 В

Запишем  заданную  реакцию  в ионном  виде:

      2 Г(-) р  + 2Fe(3+) p  =  Г2(0) + 2Fe(2+) p

  где  Г -  галоген ( Сl,  Br,  I)

и  вычислим  эдс  реакций  с участием  галогенов

 Для  хлорид-ионов    0,77 - 1,36 =  - 0,59 В

для  бромид-ионов     0,77 - 1,07 = - 0,30 В

для  иодид-ионов         0,77 - 0,53 =  0,24 В

Получается,  что  только  иодид-ионы  восстанавливают  ионы Fe(3+) до  Fe(2+) :

Запишем  уравнение    реакции

 2KI (p)  + 2FeCl3 (p)  =  I2 ↓ + 2KCl (р)  + 2FeCl2 (p)

Answer 2

В данном гальваническом элементе происходит реакция окисления и восстановления металлов. Катодный процесс в данном элементе:

Cd2+ + 2e- -> Cd0 (Электродный потенциал: -0,40 В) Zn2+ + 2e- -> Zn0 (Электродный потенциал: -0,76 В)

Из электродных потенциалов видно, что Cd2+ более легко восстанавливается (имеет более высокий потенциал) по сравнению с Zn2+.

Работа гальванического элемента:

1. На катоде (положительный полюс) происходит реакция восстановления кадмия (Cd2+ принимает 2 электрона и превращается в Cd0).

2. На аноде (отрицательный полюс) происходит реакция окисления цинка (Zn0 переходит в Zn2+ и выделяет 2 электрона).

Таким образом, в данном гальваническом элементе катодный процесс является восстановительным для Cd2+ до Cd0, а анодный процесс - окислительным для Zn0 до Zn2+.

Для восстановления процесса Fe3+ -> Fe2+ (Электродный потенциал: 0,77 В) необходим ион, который может отдать электрон и имеет более низкий потенциал окисления. Из предоставленных данных видно, что Cl- (Электродный потенциал: 1,36 В) может быть использован как восстановитель для данного процесса, так как его потенциал окисления выше, чем потенциал Fe3+ -> Fe2+.

Уравнение реакции:

2Cl- + 2e- -> Cl2 (Электродный потенциал: 1,36 В) Fe3+ + e- -> Fe2+ (Электродный потенциал: 0,77 В)

Суммируя эти две полуреакции, получаем общее уравнение:

2Fe3+ + 2Cl- -> 2Fe2+ + Cl2

Ответ: Восстановителем для процесса Fe3+ -> Fe2+ может быть ион хлора Cl-. Уравнение реакции: 2Fe3+ + 2Cl- -> 2Fe2+ + Cl2.