Добрый день, школьник! Я готов помочь вам разобраться с вашим вопросом.
Для начала, давайте разберем, что такое дельта-G (ΔG). Дельта-G является мерой свободной энергии изменения системы. В физической химии, ΔG рассчитывается по формуле ΔG = ΔH - TΔS, где ΔH - это изменение энтальпии (теплового эффекта) и ΔS - изменение энтропии системы, а T - температура в кельвинах.
Теперь перейдем к рассмотрению задачи. У нас есть никелевые пластинки, которые опущены в раствор солей магния (MgSO4) и меди (CuSO4). Нам нужно рассчитать ΔG реакций и указать восстановительную активность атомов металлов и направленность процессов.
Для расчета ΔG реакций воспользуемся следующей формулой:
ΔG = -nFΔE
где ΔE - разница в потенциалах электродов, n - количество переданных электронов и F - постоянная Фарадея (F = 96485 Кл/моль).
Сначала рассчитаем ΔG для реакции с магнием (MgSO4):
Mg^2+ + 2e- -> Mg (электродная ионно-электронная уравнение)
В данном случае, ΔE = E(Mg) - E(Mg^2+) = -2.37 - (-2.36) = -0.01 В
Так как у нас передается 2 электрона, n = 2.
Теперь, подставим значения в формулу ΔG = -nFΔE:
ΔG = -2 * 96485 * -0.01 = 1929.7 Дж/моль (положительное значение, так как реакция тепло-нейтральная)
Теперь рассчитаем ΔG для реакции с медью (CuSO4):
Cu^2+ + 2e- -> Cu (электродная ионно-электронная уравнение)
В данном случае, ΔE = E(Cu) - E(Cu^2+) = 0.34 - 0.34 = 0 В
Так как у нас передается 2 электрона, n = 2.
Подставим значения в формулу ΔG = -nFΔE:
ΔG = -2 * 96485 * 0 = 0 Дж/моль (реакция энергетически нейтральна)
Теперь давайте рассмотрим восстановительную активность атомов металлов и направленность процессов.
Реакция с магнием (MgSO4):
Атом магния находится в более активной форме, чем ион магния Mg^2+. Это означает, что атом магния имеет больше склонности к приобретению электронов и превращению в ион магния Mg^2+. Таким образом, это реакция окисления, где ион Mg^2+ является окислителем.
Реакция с медью (CuSO4):
Атом меди находится в менее активной форме, чем ион меди Cu^2+. Это означает, что ион меди Cu^2+ имеет больше склонности к приобретению электронов и превращению в атом меди. Таким образом, это реакция восстановления, где ион Cu^2+ является восстановителем.
Вот и все! Я надеюсь, что этот ответ помог вам понять решение задачи. Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.
Для начала, давайте разберем, что такое дельта-G (ΔG). Дельта-G является мерой свободной энергии изменения системы. В физической химии, ΔG рассчитывается по формуле ΔG = ΔH - TΔS, где ΔH - это изменение энтальпии (теплового эффекта) и ΔS - изменение энтропии системы, а T - температура в кельвинах.
Теперь перейдем к рассмотрению задачи. У нас есть никелевые пластинки, которые опущены в раствор солей магния (MgSO4) и меди (CuSO4). Нам нужно рассчитать ΔG реакций и указать восстановительную активность атомов металлов и направленность процессов.
Для расчета ΔG реакций воспользуемся следующей формулой:
ΔG = -nFΔE
где ΔE - разница в потенциалах электродов, n - количество переданных электронов и F - постоянная Фарадея (F = 96485 Кл/моль).
Сначала рассчитаем ΔG для реакции с магнием (MgSO4):
Mg^2+ + 2e- -> Mg (электродная ионно-электронная уравнение)
В данном случае, ΔE = E(Mg) - E(Mg^2+) = -2.37 - (-2.36) = -0.01 В
Так как у нас передается 2 электрона, n = 2.
Теперь, подставим значения в формулу ΔG = -nFΔE:
ΔG = -2 * 96485 * -0.01 = 1929.7 Дж/моль (положительное значение, так как реакция тепло-нейтральная)
Теперь рассчитаем ΔG для реакции с медью (CuSO4):
Cu^2+ + 2e- -> Cu (электродная ионно-электронная уравнение)
В данном случае, ΔE = E(Cu) - E(Cu^2+) = 0.34 - 0.34 = 0 В
Так как у нас передается 2 электрона, n = 2.
Подставим значения в формулу ΔG = -nFΔE:
ΔG = -2 * 96485 * 0 = 0 Дж/моль (реакция энергетически нейтральна)
Теперь давайте рассмотрим восстановительную активность атомов металлов и направленность процессов.
Реакция с магнием (MgSO4):
Атом магния находится в более активной форме, чем ион магния Mg^2+. Это означает, что атом магния имеет больше склонности к приобретению электронов и превращению в ион магния Mg^2+. Таким образом, это реакция окисления, где ион Mg^2+ является окислителем.
Реакция с медью (CuSO4):
Атом меди находится в менее активной форме, чем ион меди Cu^2+. Это означает, что ион меди Cu^2+ имеет больше склонности к приобретению электронов и превращению в атом меди. Таким образом, это реакция восстановления, где ион Cu^2+ является восстановителем.
Вот и все! Я надеюсь, что этот ответ помог вам понять решение задачи. Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.