3. Электродный потенциал никелевого электрода измеряют относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода, потенциал которого равен +0,201 В. Рассчитайте концентрацию никеля в растворе, если ЭДС полученного гальванического элемента равен 0,50 В. Напишите уравнения процессов, протекающих на электродах данной гальванической ячейки.
Для решения этой задачи нам понадобятся знания о стандартных электродных потенциалах и Нернстовом уравнении, а также некоторые связи между электродными потенциалами и концентрациями ионов в растворе.
Итак, у нас есть два электрода: никелевый и насыщенный хлоридсеребряный.
Значение электродного потенциала насыщенного хлоридсеребряного электрода равно +0,201 В. Это значение означает, что при сравнении с этим электродом, никелевый электрод имеет более низкий потенциал.
Также нам дана информация, что ЭДС полученной гальванической ячейки равна 0,50 В.
Для решения задачи, нужно использовать следующую формулу Нернста:
E = E° - (0,0592/n) * log([Ni2+]/[AgCl])
где:
E - измеренное значение ЭДС
E° - стандартный электродный потенциал
0,0592/n - константа Нернста
[Ni2+] - концентрация ионов никеля в растворе
[AgCl] - концентрация ионов хлорида серебра в растворе
Наша задача состоит в том, чтобы найти концентрацию ионов никеля в растворе.
Решение:
1. Подставим известные данные в формулу Нернста:
0,50 = E° - (0,0592/n) * log([Ni2+]/[AgCl])
2. Значение константы Нернста (0,0592/n) зависит от числа электронов, переходящих в реакции. В нашем случае, никелевый электрод имеет стандартный потенциал +0,50 В. Значит, электронное уравнение выглядит следующим образом:
Ni2+ + 2e- -> Ni
Таким образом, n = 2.
3. Подставляем значение n в формулу Нернста:
0,50 = E° - (0,0592/2) * log([Ni2+]/[AgCl])
4. Значение стандартного электродного потенциала для никелевого электрода (E°) можно найти в таблице стандартных потенциалов реакций. Для никелевого электрода это значение равно -0,25 В. Подставим это значение в уравнение:
0,50 = -0,25 - (0,0592/2) * log([Ni2+]/[AgCl])
5. Вопрос состоит в нахождении концентрации ионов никеля ([Ni2+]). Для его решения, мы должны узнать значение концентрации ионов хлорида серебра ([AgCl]). К сожалению, в условии задачи нет информации о концентрации ионов хлорида серебра в растворе.
В итоге, мы не можем рассчитать концентрацию никеля в растворе без известных значений концентрации ионов хлорида серебра ([AgCl]).
Окончательным ответом будет: невозможно рассчитать концентрацию никеля в растворе без известных значений концентрации ионов хлорида серебра ([AgCl]).
Чтобы полностью решить эту задачу, нужно иметь полные данные о концентрации ионов хлорида серебра и его стандартный электродный потенциал.