Форум химиков на сайте ХимЛаб

СhemistLab.ru

Главная | 5. Составление концентрационных элементов, расчет ЭДС - Форум | Регистрация | Вход
Среда
22.11.2017
12:02
Гостевая книга
Информация о сайте
Приветствую Вас Гость |
[ Новые сообщения · Участники · Администрация · Правила форума · Поиск · Таблица Менделеева ]

Страница 1 из 11
Форум » Химическое образование » Типовые задачи и решения по электрохимии » 5. Составление концентрационных элементов, расчет ЭДС
5. Составление концентрационных элементов, расчет ЭДС
lascheggiaДата: Пятница, 16.11.2012, 23:17 | Сообщение # 1
Группа: Администраторы
Сообщений: 3902
Статус: Offline
Задание
Требуется записать схему концентрационного гальванического элемента (металл – цинк), записать уравнения катодного и анодного процессов, рассчитать ЭДС при концентрациях катионов цинка 0,1 моль/л и 0,2 моль/л соответственно.

Решение
Катодный и анодный процессы в концентрационном гальваническом элементе можно представить в виде уравнений реакций: Mez+ + z • e = Me и Me = Mez+ + z • e, где z – валентность металла. В данном случае:
на катоде Zn2+ + 2e = Zn
на аноде Zn = Zn2+ + 2e

Для расчета ЭДС и составления схемы элемента необходимо рассчитать потенциалы катода и анода по уравнению Нернста E = E0Me + (R • T / z • F) • ln [Mez+] = E0Me + (0,059 / z) • lg [Mez+],
где E0Me – стандартный потенциал металла, В
R – универсальная газовая постоянная, Дж/моль•К
T – температура, К
z – число электронов, принимающих участие в электродной реакции
F – число Фарадея, Кл/моль
[Mez+] – концентрация катионов металла, моль/л
и определить полярность электродов:
Е1 = -0,76 + (8,31 • 298 / 2 • 96500) • ln [0,1] = -0,76 + (0,059 / 2) • lg [0,1] = -0,79 В
Е2 = -0,76 + (8,31 • 298 / 2 • 96500) • ln [0,2] = -0,76 + (0,059 / 2) • lg [0,2] = -0,78 В
Электрод с меньшим равновесным потенциалом – анод, с большим равновесным потенциалом – катод.
ЭДС = Екатода – Еанода = -0,78 – (-0,79) = 0,01 В
Поскольку электрод в растворе с минимальной (максимальной) концентрацией является анодом (катодом), расчет ЭДС можно реализовать через следующую формулу:
E = (R • T / z • F) • ln [Mez+max / Mez+min] = (0,059 / z) • lg [Mez+max / Mez+min]
Схема:
анод ( - ) Zn | Zn2+ (0,1 М) || Zn2+ (0,2 М) | Zn ( + ) катод


data-yashareType="button" data-yashareQuickServices="yaru,vkontakte,facebook,twitter,odnoklassniki,moimir,lj"

>
 
lascheggiaДата: Суббота, 08.12.2012, 04:02 | Сообщение # 2
Группа: Администраторы
Сообщений: 3902
Статус: Offline
Внимание! Для моделирования концентрационных элементов и расчетов ЭДС, а также для проверки
собственных расчетов можно воспользоваться on-line сервисом Концентрационный гальванический элемент.
 
Форум » Химическое образование » Типовые задачи и решения по электрохимии » 5. Составление концентрационных элементов, расчет ЭДС
Страница 1 из 11
Поиск:

lascheggia © 2012-2017
Бесплатный хостинг uCoz