Question

А) Увеличится, уменьшится или останется без изменений масса свинцовой пластинки, погруженной в раствор FeSO4. Почему? ответ мотивируйте. б) При какой концентрации ионов Zn(2+) потенциал цинкового электрона будет на 0,15 В меньше его стандартного электродного потенциала.

Answer 1

а) останется без изменений. Так как такой слабый в электрохимическом ряду напряжений металл не сможет вытеснить более сильный.

б к сожалению не знаю

Answer 2

А) Масса свинцовой пластинки, погруженной в раствор FeSO4, останется без изменений. Это связано с тем, что при погружении пластинки в раствор, происходит окислительно-восстановительная реакция, которая может привести к превращению свинца в свинцов(II) сульфат (PbSO4). Эта реакция можно записать следующим образом:

Pb(s) + FeSO4(aq) → PbSO4(s) + Fe(s)

Однако, свинцов(II) сульфат (PbSO4) образуется в твердом виде и остается на поверхности пластинки. Это не приводит к изменению массы пластинки, так как образовавшееся соединение остается внутри системы, не взаимодействуя с раствором FeSO4.

б) Для реакции цинкового электрона (Zn2+) с ионами цинка (Zn2+), стандартный электродный потенциал можно найти в справочных таблицах. Допустим, стандартный электродный потенциал для пары Zn2+ / Zn составляет -0,76 В.

Для определения концентрации ионов Zn2+, при которой потенциал цинкового электрона будет на 0,15 В меньше его стандартного электродного потенциала, используем формулу Нернста:

E = E° - (RT / nF) * ln(Q)

Где: E - потенциал реакции (искомое значение -0,91 В), E° - стандартный электродный потенциал (-0,76 В), R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/моль∙К), T - температура в Кельвинах (обычно принимается около 298 К), n - количество электронов участвующих в реакции (для ионов цинка Zn2+ это 2), F - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль), Q - отношение концентраций продуктов и реагентов.

Теперь найдем Q, используя информацию из уравнения реакции:

Zn2+ + 2e- → Zn

Q = [Zn2+]

Поскольку мы хотим найти концентрацию ионов Zn2+ (при которой E = -0,91 В), мы можем переписать формулу Нернста следующим образом:

ln([Zn2+]) = (E° - E) * (nF / RT)

Подставим известные значения и рассчитаем:

ln([Zn2+]) = (-0,76 - (-0,91)) * (2 * 96485 / (8.314 * 298))

ln([Zn2+]) = 0,15 * 61908 / 2474.172

ln([Zn2+]) ≈ 3,76

Теперь найдем концентрацию [Zn2+] с помощью обратной операции экспоненты:

[Zn2+] = e^3,76

[Zn2+] ≈ 42,64 моль/л

Таким образом, концентрация ионов Zn2+ должна быть около 42,64 моль/л, чтобы потенциал цинкового электрона был на 0,15 В меньше его стандартного электродного потенциала.