Question

Разберите работу гальванического элемента,нопишите аноидную и катоидную реакции,расчитайте эдс элемента в стандартных условиях: Ag/HNO3(раствор) Ι Al(NO3)3(раствор)/Al

Answer 1

Значения стандартных электродных потенциалов
 Е°(Ag⁺/Ag) = 0,8 В > E°(Al³⁺/Al) = - 1,66 В, значит медь является катодом К(+), алюминий анодом А(-), на катоде восстанавливаются протоны водорода в кислой среде, а на аноде окисляется алюминий:
К(+) (Cu) 2H⁺ + 2e = H₂ (восстановление)
А(-) Al - 3e = Al³⁺ (окисление)
В стандартных условиях при 25°С и См(Н⁺) =1М   Е°(2Н⁺/Н₂) = 0,00В
ЭДС   Е = Е°(2Н⁺/H²) - Е°(Al³⁺/Al) = 0.00 - (-1.66) = 1,66 В
Ответ: Е = 1,66 В

Answer 2

Гальванический элемент представляет собой устройство, которое создает электрическую энергию из химических реакций. В вашем случае гальванический элемент состоит из двух половинок: анода и катода. Позвольте мне подробно разобрать каждую половинку, а затем вычислить ЭДС (электродвижущая сила) элемента.

1. Анодная половина (окисление): В анодной половине происходит окисление. В данном случае анод – это алюминий (Al), который окисляется до иона алюминия (Al^3+). Это можно представить следующей химической реакцией: \[ \text{Al} \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3e^- \]

2. Катодная половина (восстановление): В катодной половине происходит восстановление. Катод – это серебро (Ag), и ионы серебра (Ag^+) получают электроны, чтобы образовать металлическое серебро: \[ \text{Ag}^+ + e^- \rightarrow \text{Ag} \]

3. Составление уравнения гальванического элемента: Сложим уравнения анодной и катодной половин, учтя, что количество электронов должно быть сбалансировано: \[ \text{Al} + 3\text{Ag}^+ \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3\text{Ag} \]

4. ЭДС элемента: ЭДС элемента можно вычислить с использованием потенциалов стандартных электродов (стандартный потенциал электрода). Потенциал анода (или потенциал окисления) вычитается из потенциала катода (или потенциала восстановления).

\[ E^\circ_{\text{элемента}} = E^\circ_{\text{катода}} - E^\circ_{\text{анода}} \]

Для данного элемента потенциал катода (Ag^+/Ag) и потенциал анода (Al/Al^3+) можно найти в таблицах стандартных электродных потенциалов. Подставим значения и вычислим ЭДС.

\( E^\circ_{\text{катода}} = +0.80 \, \text{В} \) (стандартный потенциал для Ag^+/Ag) \( E^\circ_{\text{анода}} = -1.66 \, \text{В} \) (стандартный потенциал для Al/Al^3+)

\[ E^\circ_{\text{элемента}} = 0.80 \, \text{В} - (-1.66 \, \text{В}) = 2.46 \, \text{В} \]

Таким образом, стандартная электродвижущая сила (ЭДС) данного гальванического элемента в стандартных условиях равна 2.46 В.