Question

Рассчитать потенциал кадмиевого электрода, опущенного в водный раствор сульфата кадмия, с активностью ионов кадмия 0,015, при температуре 300С, φ0(Cd׀Cd2+) = -0,403

Answer 1

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.

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.