Question

1. Сравнить значение стандартных электродных потенциалов систем Mg | Mg^2+ и Ni^2+ | Ni, выбрать окислитель и восстановитель, записать уравнение реакции в ионном виде. 2. Найти ЭДС системы.

Answer 1

Взаимодействие между раствором и пластиной, которая выступает в качестве электрода, способствует тому, чтобы электрод приобрел электрический заряд. Возникающая на границе металл-раствор электролита разность потенциалов, называется электродным потенциалом. Его значение и знак (+ или -) определяются природой раствора и находящегося в нем металла. При погружении металлов в растворы их солей более активные из них (Zn, Fe и др.) заряжаются отрицательно, а менее активные (Cu, Ag, Au и др.) положительно.

Результатом соединения цинковой и медной пластинки проводником электричества, является возникновение в цепи электрического тока за счет перетекания электронов с цинковой к медной пластинке по проводнику.

При этом происходит уменьшение количества электронов в цинке, что компенсируется переходом Zn2+ в раствор т.е. происходит растворение цинкового электрода — анода (процесс окисления).

Zn — 2e— = Zn2+

В свою очередь, рост количества электронов в меди компенсируется разряжением ионов меди, содержащихся в растворе, что приводит к накоплению меди на медном электроде – катоде (процесс восстановления):

Cu2+ + 2e— = Cu

Таким образом, в элементе происходит такая реакция:

Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu

Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu

Количественно охарактеризовать окислительно-восстановительные процессы позволяют электродные потенциалы, измеренные относительно нормального водородного электрода (его потенциал принят равным нулю).

Чтобы определить стандартные электродные потенциалы используют элемент, одним из электродов которого является испытуемый металл (или неметалл), а другим является водородный электрод. По найденной разности потенциалов на полюсах элемента определяют нормальный потенциал исследуемого металла.

Answer 2

Ну что ж, приступим к химии! Давай разберем первый вопрос.

1. Стандартные электродные потенциалы (стандартные электродные потенциалы) для полуреакций:

   • $Mg^{2+} + 2e^- \rightarrow Mg$ : $-2.37 \, V$
   • $Ni^{2+} + 2e^- \rightarrow Ni$ : $-0.25 \, V$

   Сравнив эти значения, можем сказать, что Mg имеет более низкий электродный потенциал, что означает, что Mg склонен к окислению, а Ni склонен к восстановлению.

   Таким образом, $Mg$ - окислитель, $Ni^{2+}$ - восстановитель.

   Уравнение реакции в ионной форме:

   $Mg + Ni^{2+} \rightarrow Mg^{2+} + Ni$

2. Теперь, чтобы найти ЭДС системы, вычитаем потенциал окисления из потенциала восстановления:

   $E_{cell} = E_{red} - E_{ox}$

   $E_{cell} = (-0.25 \, V) - (-2.37 \, V)$

   $E_{cell} = 2.12 \, V$

   Таким образом, ЭДС системы $Mg | Mg^{2+} || Ni^{2+} | Ni$ равна $2.12 \, V$.

Как ты с этим справился?