Объяснение:
Для гальванического элемента принята следующая форма записи (на примере элемента Даниэля):
Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu,
где вертикальная линия | обозначает границу раздела фаз, а двойная вертикальная линия || - солевой мостик. Электрод, на котором происходит окисление, называется анодом; электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом. Гальванический элемент принято записывать так, чтобы анод находился слева.
Электродные полуреакции принято записывать как реакции восстановления (таблица 12.1), поэтому общая реакция в гальваническом элементе записывается как разность между реакциями на правом и левом электродах:
Правый электрод: Cu2+ + 2e = Cu
Левый электрод: Zn2+ + 2e = Zn
Общая реакция: Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+
Потенциал E электрода рассчитывается по формуле Нернста:
,
где aOx и aRed - активности окисленной и восстановленной форм вещества, участвующего в полуреакции; Eo - стандартный потенциал электрода (при aOx = aRed =1); n - число электронов, участвующих в полуреакции; R - газовая постоянная; T - абсолютная температура; F - постоянная Фарадея. При 25o C
Стандартные электродные потенциалы электродов измеряются относительно стандартного водородного электрода, потенциал которого принят равным нулю. Значения некоторых стандартных электродных потенциалов приведены в таблице 12.1.
Электродвижущая сила (ЭДС) элемента равна разности потенциалов правого и левого электродов:
E = EП - EЛ.
Если ЭДС элемента положительна, то реакция (так, как она записана в элементе) протекает самопроизвольно. Если ЭДС отрицательна, то самопроизвольно протекает обратная реакция.
Стандартная ЭДС равна разности стандартных потенциалов:
.
Даны кристаллические вещества:
Na2SO4, Na2CO3, NaCl.
Добавив воды получим растворы.
Определить сульфат-ион в сульфате натрия можно, добавив, к примеру, хлорид бария.
Молекулярное уравнение реакции:
Na2SO4 + BaCl2 -> BaSO4⬇️ + 2NaCl
ПИ:
2Na(+)+SO4(2-) + Ba(2+)+2Cl(-) -> BaSO4⬇️ + 2Na(+)+2Cl(-)
СИ:
SO4(2-) + Ba(2+) -> BaSO4⬇️
Сульфат бария выпадает в белый осадок.
Карбонат-ион обнаруживается добавлением кислоты, например, соляной.
Молекулярное уравнение реакции:
Na2CO3 + 2HCI -> 2NaCl + H2O + CO2⬆️
ПИ:
2Na(+)+CO3(2-) + 2H(+)+2CI(-) -> 2Na(+)+2Cl(-) + H2O + CO2⬆️
СИ:
CO3(2-) + 2H(+) -> H2O + CO2⬆️
Происходит образование пузырьков углекислого газа.
Обнаружить хлорид-ион возможно в результате реакции с нитратом серебра.
Молекулярное уравнение реакции:
NaCl + AgNO3 -> NaNO3 + AgCl⬇️
ПИ:
Na(+)+Cl(-) + Ag(+)+NO3(-) -> Na(+)+NO3(-) + AgCl⬇️
СИ:
CI(-) + Ag(+) -> AgCl⬇️
Хлорид серебра выпадает в белый творожистый осадок.
