Question

Визначити потенціал водневого електрода, зануреного в розчин з молярною коцентрацією натрій гідроксиду 0,1 моль/л

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Для визначення потенціалу водневого електрода використовується Нернстівське рівняння:

E = E° - (0.0592/n) * log([H+]),

де:

E - потенціал водневого електрода;

E° - стандартний потенціал водневого електрода (дорівнює 0,00 В);

n - кількість електронів, що передаються у реакції (для водневого електрода це 2);

[H+] - концентрація іонів водню в розчині.

У даному випадку розчин містить натрій гідроксид (NaOH), який розпадається на іони натрію (Na+) та гідроксидні іони (OH-). При цьому, концентрація іонів водню ([H+]) може бути визначена за допомогою концентрації гідроксидних іонів ([OH-]), використовуючи іонний добуток води (Kw):

[H+] * [OH-] = Kw = 1.0 * 10^-14.

Оскільки розчин містить натрій гідроксид (NaOH) з концентрацією 0,1 моль/л, концентрація гідроксидних іонів ([OH-]) також дорівнює 0,1 моль/л.

Знаючи концентрацію гідроксидних іонів ([OH-]), можемо обчислити концентрацію іонів водню ([H+]) за допомогою іонного добутку води:

[H+] * [OH-] = 1.0 * 10^-14,

[H+] * 0.1 = 1.0 * 10^-14,

[H+] = (1.0 * 10^-14) / 0.1,

[H+] = 1.0 * 10^-13 моль/л.

Тепер можемо використати Нернстівське рівняння, підставивши значення:

E = 0.00 V - (0.0592/2) * log(1.0 * 10^-13).

З використанням логарифмічних властивостей, отримаємо:

E = 0.00 V - 0.0296 * (-13),

E = 0.00 V + 0.3856 V,

E ≈ 0.3856 V.

Таким чином, потенціал водневого електрода, зануреного в розчин з молярною концентрацією натрій гідроксиду 0,1 моль/л, становить приблизно 0,3856 В.

Answer 2

Потенціал водневого електрода (також відомий як стандартний електродний потенціал) визначається за допомогою відомого відношення, яке називається рівнянням Нернста. Це рівняння виглядає наступним чином:

E = E° + (0.0592 / n) * log10([H2]/[H+])

де: - E - потенціал водневого електрода у відношенні до стандартного водневого електрода. - E° - стандартний електродний потенціал, який дорівнює 0.00 В для стандартного водневого електрода. - n - кількість електронів, яка бере участь у реакції (у випадку водневого електрода, це 2, оскільки H2 молекула розщеплюється на 2H+ та 2e-). - [H2] - концентрація молекул водню в розчині. - [H+] - концентрація іонів водню в розчині.

У вашому випадку ви маєте розчин з молярною концентрацією натрію гідроксиду ([OH-]) рівною 0.1 моль/л. Поскільки натрій гідроксид (NaOH) розщеплюється на натрій іони (Na+) та гідроксидні іони (OH-), концентрація іонів водню [H+] може бути розрахована за допомогою концентрації гідроксидних іонів [OH-] та константи розщеплення води (Kw), яка дорівнює приблизно 1.0 x 10^-14 M^2.

[H+] = Kw / [OH-] [H+] = (1.0 x 10^-14 M^2) / (0.1 M) [H+] = 1.0 x 10^-13 M

Тепер ми можемо використовувати отриману концентрацію іонів водню [H+] у рівнянні Нернста:

E = 0.00 V + (0.0592 / 2) * log10([H2]/[H+]) E = 0.00 V + (0.0592 / 2) * log10(1.0 x 10^-13 M)

E = 0.00 V + 0.0296 * (-13)

E = 0.00 V - 0.385 V

Отже, потенціал водневого електрода, зануреного в розчин з молярною концентрацією натрію гідроксиду 0.1 моль/л, становить приблизно -0.385 В. Він є негативним через високу концентрацію іонів OH-, що вказує на алкалічний характер розчину.