| lascheggia | Дата: Пятница, 16.11.2012, 23:17 | Сообщение # 1 |
Группа: Администраторы
Сообщений: 4239
| 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
charset="utf-8">
data-yashareType="button" data-yashareQuickServices="yaru,vkontakte,facebook,twitter,odnoklassniki,moimir,lj"
>
Поддержать проект
|
|
| |
| |
| |
| lascheggia | Дата: Суббота, 08.12.2012, 04:02 | Сообщение # 2 |
|
Группа: Администраторы
Сообщений: 4239
| Внимание! Для моделирования концентрационных элементов и расчетов ЭДС, а также для проверки
собственных расчетов можно воспользоваться on-line сервисом Концентрационный гальванический элемент.
|
|
| |
| |
| |
