Question

Вычислите потенциал цинка в растворе хлорида цинка с концентрацией ионов [Zn2+]=0,12 моль/л.

Answer 1

Для вычисления потенциала цинка в растворе хлорида цинка, нам понадобится использовать таблицу стандартных потенциалов полуреакций.

Перед тем, как приступить к решению, нужно учесть, что стандартный потенциал - это потенциал, измеренный при стандартных условиях (температуре 25°C, давлении 1 атм, концентрации ионов 1 моль/л). Также нам нужно знать полуреакцию окисления и восстановления для цинка.

Находим полуреакции окисления и восстановления для цинка в таблице стандартных потенциалов, которую рассмотрим ниже:

Zn2+ + 2e- → Zn (полуреакция восстановления)
Zn → Zn2+ + 2e- (полуреакция окисления)

Теперь определяем их стандартные потенциалы электрода (Eº). В таблице стандартных потенциалов полуреакций мы видим, что для полуреакции окисления Eº = -0,76 В, а для полуреакции восстановления Eº = +0,76 В.

Далее, применяем формулу Нернста:
E = Eº - (0,0592/n) * log([Zn2+]/[Zn])

Где:
E - это потенциал реакции
Eº - стандартный потенциал электрода
0,0592 - константа Нернста при температуре 25°C
n - количество электронов переносимых в реакции
[Zn2+] - концентрация ионов цинка
[Zn] - концентрация цинка (восстановленной формы)

В нашем случае, количество электронов переносимых в реакции равно 2, так как в полуреакциях участвует Zn2+ + 2e-. Концентрация цинка (восстановленной формы) равна 1, так как мы расщепляем 1 моль ионов цинка на 2 электрона, следовательно концентрация Zn уменьшится в два раза.

Подставляем значения в формулу Нернста и вычисляем:
E = 0,76 В - (0,0592/2) * log(0,12/1)
E = 0,76 В - 0,0296 * log(0,12)
E = 0,76 В - 0,0296 * (-0,92) (логарифм от 0,12 примерно равен -0,92)
E = 0,76 В - (-0,027072)
E = 0,787072 В

Ответ: Потенциал цинка в растворе хлорида цинка с концентрацией ионов [Zn2+]=0,12 моль/л равен 0,787072 В.