Question

Вычислить ЭДС концентрационного элемента, составленного из двух водородных электродов, погруженных в растворы кислот с рН=2 и рН=4.

Answer 1

1.Ответ во вложении.

Answer 2

Для вычисления ЭДС концентрационного элемента необходимо знать стандартный электродный потенциал каждого из электродов и разность их концентраций.

В данном случае элемент состоит из двух водородных электродов, погруженных в растворы кислот с рН=2 и рН=4.

Стандартный электродный потенциал водородного электрода можно найти в таблице стандартных потенциалов. Он равен 0 В.

Разность концентраций можно выразить через разность значений рН. Разница в 2 единицы рН соответствует разности концентраций ионов водорода в 100 раз. Таким образом, разность концентраций для данной системы будет равна 100/10 = 10.

Формула для вычисления ЭДС концентрационного элемента: E = E0 - (RT/nF) * ln(c1/c2), где E - ЭДС элемента, E0 - стандартный электродный потенциал, R - газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах, n - число электронов, переходящих в реакции, F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль), c1 и c2 - концентрации веществ на электродах.

Подставим известные значения: E = 0 - (8,314 * T / (1 * 96485)) * ln(10/1).

Теперь осталось только определить значение температуры T. Обычно для расчетов принимаются стандартные условия - 298,15 Кельвина.

Подставим T = 298,15 в формулу: E = 0 - (8,314 * 298,15 / (1 * 96485)) * ln(10/1).

Произведем расчеты: E ≈ 0 - 0,0257 * ln(10) = 0 - 0,0257 * 2,3026 ≈ -0,059 В.

Таким образом, получаем, что ЭДС концентрационного элемента, состоящего из двух водородных электродов, погруженных в растворы кислот с рН=2 и рН=4, будет примерно равна -0,059 В.