Question

Составьте схему, напишите уравнения электродных процессов элемента, состоящего из медной и кадмиевой пластин, погруженных в раствор, содержащий собственные ионы с концентрацией [Cd2+]=[Cu2+] = 1,0 моль/л. Рассчитайте ЭДС этого элемента.

Answer 1

Добрый день! Я с удовольствием помогу вам разобраться с этим вопросом.

Для начала давайте составим схему элемента, состоящего из медной и кадмиевой пластин, погруженных в раствор собственных ионов меди и кадмия. Пусть медь будет обозначаться как Cu, а кадмий - Cd. Тогда схема будет выглядеть следующим образом:

Cu | Cu2+ (1,0 М) || Cd2+ (1,0 М) | Cd

Теперь перейдем к написанию уравнений электродных процессов. Для медной пластины уравнение будет следующим:

Cu -> Cu2+ + 2e-

Для кадмиевой пластины:

Cd2+ + 2e- -> Cd

Так как концентрация ионов кадмия и меди одинакова (1,0 М), то их вклад в общую реакцию будет равным, поэтому мы можем объединить эти уравнения в одно общее уравнение, учитывая, что электроны ионами переносятся:

Cu + Cd2+ -> Cu2+ + Cd

Теперь перейдем к решению этой задачи. Для вычисления ЭДС элемента мы можем использовать электродный потенциал (ЭП) каждого из процессов.

ЭП для медной пластины можно найти в таблице электродных потенциалов:
ЭП(Cu) = +0,34 В

ЭП для процесса с кадмием можно получить аналогичным образом:
ЭП(Cd2+ / Cd) = -0,40 В

Теперь можем вычислить ЭДС элемента используя формулу:

ЭДС = ЭП(катод) - ЭП(анод)

где ЭП(катод) - Электродный потенциал катода (реакция восстановления, в нашем случае процесс с кадмием)
ЭП(анод) - Электродный потенциал анода (реакция окисления, в нашем случае процесс с медью)

ЭДС = (-0,40 В) - (+0,34 В)
ЭДС = -0,74 В

Таким образом, ЭДС этого элемента составляет -0,74 В.

Надеюсь, эта информация была полезной и понятной для вас. Если у вас остались какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать их! Я с радостью отвечу на них.