Question

Составить схемы двух гальванических элементов, в одном из которых железо служило бы катодом, а в другом- анодом. Написать уравнения реакций, происходящих при работе этих элементов, и вычислить значения стандартных ЭДС.

Answer 1

(-)Zn | Zn(+2) || Fe(+2) | Fe(+)

a:Zn-2e=>Zn(2+)

k: Fe(2+)+2e=>Fe

ЭДС=ф(k)-ф(а)=(-0.44)-(-0.76)=0.32 (В)

(-)Fe | Fe(+2) || Cu(+2) | Cu(+)

a: Fe-2e=>Fe(+2)

k: Cu(+2)+2e=>Cu

ЭДС=ф(k)-ф(а)= 0.34-(-0.44)=0.78 (В)

P.S. Стандартный электродный потенциал берется из таблицы "Стандартных потенциалов"

Answer 2

Для создания двух гальванических элементов с разными анодами и катодами, где железо служит катодом в одном элементе и анодом в другом, мы можем использовать реакции окисления и восстановления, чтобы создать разницу в потенциалах. Вот два таких элемента:

1. Гальванический элемент с железом как катодом: Катод: Железо (Fe) Анод: Медь (Cu) Реакция на катоде: Fe^2+ + 2e^- → Fe (осаждение железа) Реакция на аноде: Cu → Cu^2+ + 2e^- (окисление меди) Схема элемента: Cu | Cu^2+ || Fe^2+ | Fe

2. Гальванический элемент с железом как анодом: Катод: Медь (Cu) Анод: Железо (Fe) Реакция на катоде: Cu^2+ + 2e^- → Cu (осаждение меди) Реакция на аноде: Fe → Fe^2+ + 2e^- (окисление железа) Схема элемента: Fe | Fe^2+ || Cu^2+ | Cu

Теперь вычислим значения стандартных электродных потенциалов (ЭДС) для каждого элемента. Вы можете использовать таблицу стандартных потенциалов для электродных половинок реакций, чтобы найти значения.

Значение стандартного потенциала для железа (Fe) в элементе 1: E°(Fe) = -0.44 В (полагительный потенциал для катода)

Значение стандартного потенциала для меди (Cu) в элементе 1: E°(Cu) = 0.34 В (полагительный потенциал для катода)

Значение стандартного потенциала для железа (Fe) в элементе 2: E°(Fe) = -0.44 В (положительный потенциал для анода)

Значение стандартного потенциала для меди (Cu) в элементе 2: E°(Cu) = 0.34 В (положительный потенциал для анода)

ЭДС каждого элемента можно найти, вычитая потенциал анода из потенциала катода:

1. Для элемента с железом в качестве катода: ЭДС = E°(Cu) - E°(Fe) = 0.34 В - (-0.44 В) = 0.78 В

2. Для элемента с железом в качестве анода: ЭДС = E°(Cu) - E°(Fe) = 0.34 В - (-0.44 В) = 0.78 В

Оба элемента имеют одинаковую ЭДС в 0.78 В, но они различаются в направлении потока электронов (железо либо получает электроны, либо отдаёт их в зависимости от того, служит ли оно катодом или анодом).