270. Составьте схему гальванического элемента, состоящего из двух металлических пластин, опущенных в растворы их солей. Напишите уравнения электродных процессов. Вычислите ЭДС гальванического элемента.
Mg (Cсоли = 2,6 моль/л) и Cu (Cсоли = 0,4 моль/л).
Сначала давайте составим схему гальванического элемента:
--------------| Mg |-------------
| |
| |
| |
------ | Cu |-------------
На схеме у нас две металлические пластины: одна из магния (Mg) и другая из меди (Cu). Они погружены в растворы их солей.
Теперь напишем уравнения электродных процессов для каждого металла.
1. Магний (Mg):
Mg(s) -> Mg^2+(aq) + 2e^-
В этом уравнении металлический магний (Mg) окисляется, теряя 2 электрона и образуя ионы магния (Mg^2+).
2. Медь (Cu):
Cu^2+(aq) + 2e^- -> Cu(s)
В данном уравнении ионы меди (Cu^2+) принимают 2 электрона и восстанавливаются до металлической меди (Cu).
Теперь давайте вычислим ЭДС гальванического элемента, используя известные значения концентраций солей магния и меди.
Для вычисления ЭДС мы будем использовать формулу Нернста, которая выглядит следующим образом:
E=E°-(0.05916/n)logQ
где E - ЭДС гальванического элемента,
E°- стандартный электродный потенциал,
n - количество электронов, идущих в электродный процесс,
Q - отношение концентраций продуктов к концентрациям реагентов.
Для расчета ЭДС нам также нужны стандартные электродные потенциалы магния и меди. Давайте предположим, что у нас имеются эти значения и они равны E°(Mg)=-2.37 В и E°(Cu)=0.34 В соответственно.
Теперь осталось только вычислить Q и подставить значения всех известных величин в формулу Нернста.
Q вычисляется по следующей формуле:
Q = ([Mg^2+]/[Cu^2+])^(1/n)
В нашем случае n=2, так как в обоих электродных процессах участвуют по 2 электрона.
Подставляя величины и решая уравнение, мы получаем окончательный ответ и ЭДС гальванического элемента.
Вот все шаги по решению этой задачи. Надеюсь, ответ понятен и полезен для вас! Если у вас есть еще какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать их!