ЭДС = φ°к – φ°а
Для водородного электрода при p(H2)=1атм:
φ=0,059 ∙ lg[H+] = φ=0,059 ∙ lg(α[CH3COOH]) = 0,059 ∙ lg(0,013∙0,1) = – 0,170 В
Если катодный процесс 2H+ + 2е- → H2 (Pt катод),
то: φ°а = φ°к – ЭДС = – 0,170 – 0,279 = – 0,449 В
Есть несколько полуячеек, у кот. значение φ° близко к полученному, самый близкий у железа:
φ° Fe2+|Fe = – 0,440 В
Для железного анода: Fe – 2e- → Fe 2+
φFe+|Fe = – 0,449 В
φFe 2+|Fe = φºFe 2+|Fe + 0,059 /n ∙ lg [Fe 2+]
0,059 /n ∙ lg [Fe 2+] = φFe 2+|Fe – φºFe 2+|Fe
0,059 /2 ∙ lg [Fe 2+] = – 0,449 – (– 0,440) = – 0,009
lg [Fe 2+] = – 0,009 ∙ 2 / 0,059 = – 0,305
[Fe 2+] = 0,495 М (0,990 н)
При такой высокой конц-и электролита расчет коэф-та активности сильно усложняется, т.к. ионная сила р-ра велика (больше 0,01) и невозможно воспользоваться формулой Дебая-Хюккеля. Поэтому на практике, если не нужны чрезвычайно точные расчеты, можно использовать концентрацию.
Схема ГЭ:
(А) Fe | Fe 2+ 0,990 н || CH3COOH 0,1 н | H2, Pt (К)
Нужно в таблице ст. эл. потенциалов (обозн. φº или Еº) найти такие электродные реакции Me^n+/Ме, чтобы разница пот-лов между ними Δφº составляла 1,3 В (с точностью до 2 знач. цифр), напр.:
Cu2+ +2ē ⇆ Cu , φº= + 0,342 В - выше ⇛ катодный процесс: (К–) Cu2+ + 2ē → Cu
Cr2+ +2ē ⇆ Cr , φº= – 0,913 В - ниже ⇛ анодный процесс: (А+) Cr2+ – 2ē → Cr
ЭДС: Δφº1 = φºк – φºа = 0,342 – (– 0,913) = 1,255 В ≈ 1,3 В
Схема ГЭ: (А+) Cr | Cr2+ 1М || Cu2+ 1М | Cu (К–)
По ур. Нернста: φ =φº + 0,059 /n ∙ lg C
φ (Cu2+/Cu) = 0,342 + 0,059 /2 ∙ lg 5 = 0,363 В
φ (Cr2+/Cr) = – 0,913 + 0,059 /2 ∙ lg 0,001 = – 1,002 В
ЭДС: Δφ2 = φк – φа = 0,363 – (– 1,002) = 1,365 В ≈ 1,4 В
Другие пары:
Au+/Au , φº=+1,691 В —- Cu2+/Cu , φº=+0,342 В
Pt2+/Pt , φº=+1,188 В —- Pb+2/Pb , φº=–0,126 В
Pt2+/Pt , φº=+1,188 В —- Sn2+/Sn , φº=–0,138 В
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
