[Mg(2+)] = [Сd(2+)] =1 моль/л
В гальваническом элементе анодом становится металл, обладающего меньшим значением электродного потенциала, а катодом – металл с большим значением электродного потенциала. Магний в электрохимическом ряду напряжений стоит левее кадмия, значит, имеет меньшее значение электродного потенциала, чем кадмий. Следовательно, в гальваническом элементе магниевый электрод будет анодом, а кадмиевый – катодом.
Ео (Cd(2+)/Cd) = − 0,403 B
Eo(Mg(2+)/Mg) = – 2,362 B
Ео (Cd(2+)/Cd) > Eo(Mg(2+)/Mg)
Схема гальванического элемента
A(-) Mg | Mg(2+) (1M) || Cd(2+) (1M) | Cd K(+)
На аноде протекает процесс окисления, а на катоде – процесс восстановления.
Процессы окисления-восстановления на электродах.
Анод (-) Mg(0) – 2е = Mg(2+) | 1 – окисление на аноде
Катод (+) Cd(2+) + 2e = Cd(0) | 1 – восстановление на катоде
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение токообразующей реакции, которое в ионном виде, выражает происходящую в элементе реакцию.
Mg + Cd(2+) → Mg(2+) + Cd
Электродные потенциалы по уравнению Нернста при 298 К
Е (анода) = Е (Mg(2+)/Mg) = Ео (Mg(2+)/Mg) + (0,059/2)*lg[Mg(2+)] = − 2,362 + 0,0295*lg1 = − 2,362 + 0 = − 2,362 B
Е (катода) = Е (Cd(2+)/Cd) = Ео (Cd(2+)/Cd) + (0,059/2)*lg[Сd(2+)] = − 0,403 + 0,0295*lg1 = − 0,403 + 0 = − 0,403 B
ЭДС гальванического элемента
Е = Е (катода) – Е (анода) = − 0,403 − (− 2,362) = 2,765 В
При молярной концентрации ионов магния Mg(2+) и кадмия Сd(2+) равной 1 моль/л ЭДС гальванического элемента равна стандартной ЭДС гальванического элемента.
Ео = Ео (Mg(2+)/Mg) - Ео (Cd(2+)/Cd) = − 0,403 − (− 2,362) = 2,765 В
Если концентрации каждого из ионов понизить до 0,01 моль/л, то ЭДС гальванического элемента не изменится.
Пусть [Mg(2+)] = [Сd(2+)] = 0,01 моль/л
Поскольку ионы магния Mg(2+) и кадмия Сd(2+) двухвалентны, то ЭДС гальванического элемента можно записать в виде
Е = Е (Mg(2+)/Mg) - Е (Cd(2+)/Cd) = Ео (Mg(2+)/Mg) - Ео (Cd(2+)/Cd) + (0,059/2)*lg([Mg(2+)]/[Сd(2+)]) = Ео + (0,059/2)*lg(0,01/0,01) = Ео + (0,059/2)*lg1 = Ео + 0 = Ео = 2,765 В
S+O2+SO2 n(S)/n(SO2)=1/1, след.,N(SO2)=2 ( моль)
2SO2+O2=2SO3 n(SO2)/n(SO3)=2/2 , след.n(SO3)=2 (моль)
SO3+H2O=H2SO4 n(SO3)/n(H2SO4)=1/1, след. n(H2SO4)=2моль
m=n*M(Mr) M=Mr Mr(H2SO4)=98 M=98г/моль
m(H2SO4)=2*98=186(г)
б) 1) находим количество серы n=m/M(Ar) M=Ar Ar(S)=32 M(S)=32г/моль
n(S)=16/32=0,5 (моль)
S+O2=SO2 р соединения n(S)/n(SO2)=1/1 n(SO2)=0,5 моль
2SO2+O2=2SO3 р. соединения n(SO2)/n(SO3)=2/2 n(SO3)=0,5 моль
SO3+H2O=H2SO4 р. соединения n(SO3)/n(H2SO4)=1/1 n(H2SO4)=0,5 моль
m=n*M(Mr) M=Mr Mr(H2SO4)=98 M=98г/моль m(H2SO4)=0,5*98=49(г)
2) в)
3)
2 моль m?
4P + 5O2=2P2O5
4 моль 160г
m(O2)=2*160/4=80(г) ответ: а)
4)б)
5)
а)СО2+Н2О=H2CO3 - обратимая
б) SO2+H2O=H2SO3 - обратимая
в) CaO+H2O=Ca(OH)2
г)Fe(OH)2=FeO+H2O