Question

Вычислите ЭДС и определите направление тока во внешней цепи данного гальванического элемента Fe | Fe2+ || Ag+| Ag, учитывая, что концентрация ионов Fe2+ и Ag+ соответственно равна 0,1 моль/л и 0,01 моль/л.

Answer 1

А (-) Fe | Fe(2+) || Ag(+) | Ag К (+)
[Fe(2+)] = 0,1 моль/л
[Ag(+)] = 0,01 моль/л
По правилам в схеме гальванического элемента анод записывается слева, а катод – справа.
Согласно приведенной схеме гальванического элемента серебряный электрод в данном гальваническом элементе является катодом, а железный – анодом.
На аноде протекает процесс окисления, а на катоде – процесс восстановления.
Анод (-) Fe – 2е = Fe(2+) | 1 – окисление
Катод (+) Ag(+) + e = Ag | 2 – восстановление
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальваническом элементе реакцию.
2Ag(+) + Fe = 2Ag↓ + Fe(2+)
Посчитаем электродные потенциалы электродов по уравнению Нернста при 25 градусах С
Е (анода) = Е (Fe(2+)/Fe) = Ео (Fe(2+)/Fe) + (0,059/2)*lg[Fe(2+)] = − 0,441 + 0,0295*lg0,1 = − 0,441 − 0,0295*1 = − 0,4705 B
Е (катода) = Е (Ag(+)/Ag) = Ео (Ag(+)/Ag) + (0,059/1)*lg[Ag(+)] = + 0,799 + 0,059*lg0,01= + 0,799 − 0,059*2 = + 0,681 B
ЭДС гальванического элемента
Е = Е (катода) – Е (анода) = + 0,681 − ( − 0,4705) = 1,1515 В