Question

Составьте электрохимическую схему, напишите уравнения электродных процессов и суммарной реакции гальванического элемента, электродами которого являются AL и Cu, погруженные в растворы солей этих металлов. Рассчитайте ЭДС элемента при стандартных условиях. Как изменится ЭДС элемента, если концентрация ионов металлов в растворах составит [AL(3+)]=10(-1) моль/л, [Cu(2+)]=10(-2) моль/л.

Answer 1

Al3+|Al0 || Cu 0| Cu 2+
Э.Д.С. = - 1,66 - 0,34 = - 2 В.

Answer 2

Электрохимическая схема и уравнения электродных процессов

Для составления электрохимической схемы гальванического элемента с электродами Al и Cu, погруженными в растворы солей этих металлов, необходимо знать реакции окисления и восстановления, происходящие на электродах.

На аноде (электроде окисления) происходит окисление алюминия (Al) до ионов алюминия (Al3+): Al(s) → Al3+(aq) + 3e-

На катоде (электроде восстановления) происходит восстановление ионов меди (Cu2+) до меди (Cu): Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)

Суммарная реакция гальванического элемента

Суммарная реакция гальванического элемента можно получить, складывая уравнения окисления и восстановления с учетом стехиометрии: 2Al(s) + 3Cu2+(aq) → 2Al3+(aq) + 3Cu(s)

Расчет ЭДС элемента при стандартных условиях

Для расчета ЭДС элемента при стандартных условиях можно использовать таблицу стандартных потенциалов полуэлементов. Потенциалы полуэлементов можно найти в химических справочниках или онлайн ресурсах.

Потенциал окисления алюминия (Al3+/Al) составляет примерно -1,66 В. Потенциал восстановления ионов меди (Cu2+/Cu) составляет примерно +0,34 В.

ЭДС элемента можно рассчитать как разность потенциалов окисления и восстановления: ЭДС = Потенциал окисления - Потенциал восстановления ЭДС = -1,66 В - 0,34 В ЭДС = -2 В

Таким образом, ЭДС элемента при стандартных условиях составляет -2 В.

Изменение ЭДС элемента при изменении концентрации ионов металлов в растворах

Если концентрация ионов металлов в растворах изменится, это повлияет на активность металлов и, следовательно, на ЭДС элемента.

В данном случае, если концентрация ионов алюминия (Al3+) составит [Al3+] = 10^(-1) моль/л, а концентрация ионов меди (Cu2+) составит [Cu2+] = 10^(-2) моль/л, то необходимо учесть изменение активности металлов.

Однако, без дополнительной информации о зависимости активности от концентрации, невозможно точно рассчитать изменение ЭДС элемента.

Примечание

Учтите, что предоставленные данные о потенциалах и концентрациях являются примерными и могут отличаться в зависимости от условий и источников.

Пожалуйста, обратитесь к химическим справочникам или проведите дополнительные расчеты с учетом конкретных значений потенциалов и концентраций для получения более точных результатов.