[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск по форуму ]
  • Страница 1 из 1
  • 1
Форум » Химическое образование » Типовые задачи и решения по электрохимии » 12. Кислородный электрод
12. Кислородный электрод
lascheggiaДата: Суббота, 17.11.2012, 12:19 | Сообщение # 1
Группа: Администраторы
Сообщений: 4239
Статус: Offline

Задание
Рассчитать ЭДС гальванического элемента, составленного из водородного медного электродов, погруженных соответственно в раствор соляной кислоты с концентрацией 0,1 М (среднеионный коэффициент активности принять равным 1) и раствор сульфата меди с концентрацией 0,1 М при нормальных условиях, составить схему и записать уравнения электродных процессов.

Решение
Кислородному электроду соответствует электродная реакция O2 + 4H+ + 4e = 2H2O, потенциал кислородного электрода может быть рассчитан по формуле EO2/H2O = E0O2/H2O + R • T / ( z • F ) • ln ( pO2 • a4H+ / a2H2O ). При стандартных условиях давление кислорода pO2 принимают равным 1 атм. Активность воды принимают равной 1.
Потенциал кислородного электрода также может быть рассчитан через pH: EO2/H2O = E0O2/H2O + R • T / ( z • F ) • ln ( pO2 • a4H+ / a2H2O ) = 1,23 + 2, 3 • R • T / ( z • F ) • lg ( a4H+ ) = 1,23 + 0,059 • lg ( aH+ ) = 1,23 - 0,059 • pH.

EO2/H2O = 1,23 - 0,059 • lg ( 0,1 ) = 1,17 В.

Потенциал медного электрода может быть рассчитан по по уравнению Нернста ECu/Cu2+ = E0Cu/Cu2+ + (R • T / z • F) • ln [Cu2+] = E0Cu/Cu2+ + (0,059 / z) • lg [Cu2+],
где E0Cu/Cu2+ – стандартный потенциал меди, В
R – универсальная газовая постоянная, Дж/моль•К
T – температура, К
z – число электронов, принимающих участие в электродной реакции
F – число Фарадея, Кл/моль
[Cu2+] – концентрация катионов меди, моль/л
ECu/Cu2+ = 0,34 + (8,31 • 298 / 2 • 96500) • ln [0,1] = 0,34 + (0,059 / 2) • lg [0,1] = 0,31 В.

Анодом в данном случае является медный электрод, поскольку его потенциал - наименьший.
ЭДС = Екатода - Еанода = 1,17 - 0,31 = 0,86 В.

Схема гальванического элемента:
анод ( - ) Cu | CuSO4 (0,1 M) | HCl (0,1 M) | Ni, O2 ( + ) катод


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

>


Поддержать проект
 
lascheggiaДата: Суббота, 08.12.2012, 03:58 | Сообщение # 2
Группа: Администраторы
Сообщений: 4239
Статус: Offline

...
 
Форум » Химическое образование » Типовые задачи и решения по электрохимии » 12. Кислородный электрод
  • Страница 1 из 1
  • 1
Поиск: