Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу, которая связывает потенциал электрода с активностью ионов и константой равновесия.
Формула имеет следующий вид:
φ = φ0 + (RT/nF) * ln(a)
Где:
φ - потенциал электрода
φ0 - стандартный потенциал электрода
R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль К)
T - температура в Кельвинах (300 в данной задаче)
n - количество электронов, участвующих в реакции (в данном случае, n = 2, так как Cd2+ превращается в Cd в процессе окисления)
F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль)
ln - натуральный логарифм
a - активность ионов Cd2+
Итак, давайте подставим данные в формулу и рассчитаем потенциал кадмиевого электрода.
Для упрощения расчетов, вычислим значение внутри скобок:
(8,314 * 300/(2 * 96485)) ≈ 0,0134
Теперь вычислим натуральный логарифм активности ионов Cd2+:
ln(0,015) ≈ -4,199
Теперь подставим значения в исходную формулу:
φ ≈ -0,403 + (0,0134) * (-4,199)
Упростим это выражение:
φ ≈ -0,403 - 0,0562
Тогда окончательный ответ будет:
φ ≈ -0,4592
Таким образом, потенциал кадмиевого электрода, опущенного в водный раствор сульфата кадмия, с активностью ионов кадмия 0,015 при температуре 300С составляет примерно -0,4592 В.
Добрый день, я рад выступить в роли вашего школьного учителя и помочь разобраться с данным вопросом о гидролизе в водном растворе.
Гидролиз – это реакция разложения вещества с участием воды, при которой происходит образование ионов. В водном растворе подвергаются гидролизу только соли – соединения, образованные из кислоты и основания.
Итак, что нужно сделать для решения данной задачи? Для начала, давайте рассмотрим каждую из перечисленных солей по отдельности и узнаем, может ли она подвергаться гидролизу.
1) Карбонат натрия (Na2CO3) – это соль, которая образована из щелочи (гидроксида натрия) и слабой кислоты (угольная кислота). Карбонаты не гидролизуются в водном растворе, поэтому гидролиза карбоната натрия не происходит.
2) Фосфат натрия (Na3PO4) – это соль, образованная из щелочи (гидроксида натрия) и сильной кислоты (фосфорной кислоты). Фосфаты также не гидролизуются в водном растворе, поэтому гидролиза фосфата натрия не происходит.
3) Сульфид натрия (Na2S) – это соль, образованная из щелочи (гидроксида натрия) и сильной кислоты (сероводородной кислоты). Сульфиды тоже не гидролизуются в водном растворе, поэтому гидролиза сульфида натрия не происходит.
4) Нитрат натрия (NaNO3) – это соль, образованная из щелочи (гидроксида натрия) и сильной кислоты (азотной кислоты). Также, как и предыдущие соединения, нитраты не подвергаются гидролизу в водном растворе, поэтому гидролиза нитрата натрия не происходит.
Основываясь на данной информации, можно сказать, что все перечисленные соли (карбонат натрия, фосфат натрия, сульфид натрия и нитрат натрия) не подвергаются гидролизу в водном растворе.
Надеюсь, мой ответ был достаточно подробным и понятным для вас. Если остались какие-либо вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их!"
Формула имеет следующий вид:
φ = φ0 + (RT/nF) * ln(a)
Где:
φ - потенциал электрода
φ0 - стандартный потенциал электрода
R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль К)
T - температура в Кельвинах (300 в данной задаче)
n - количество электронов, участвующих в реакции (в данном случае, n = 2, так как Cd2+ превращается в Cd в процессе окисления)
F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль)
ln - натуральный логарифм
a - активность ионов Cd2+
Итак, давайте подставим данные в формулу и рассчитаем потенциал кадмиевого электрода.
φ = -0,403 + (8,314 * 300/(2 * 96485)) * ln(0,015)
Для упрощения расчетов, вычислим значение внутри скобок:
(8,314 * 300/(2 * 96485)) ≈ 0,0134
Теперь вычислим натуральный логарифм активности ионов Cd2+:
ln(0,015) ≈ -4,199
Теперь подставим значения в исходную формулу:
φ ≈ -0,403 + (0,0134) * (-4,199)
Упростим это выражение:
φ ≈ -0,403 - 0,0562
Тогда окончательный ответ будет:
φ ≈ -0,4592
Таким образом, потенциал кадмиевого электрода, опущенного в водный раствор сульфата кадмия, с активностью ионов кадмия 0,015 при температуре 300С составляет примерно -0,4592 В.