Question

Рассчитайте ЭДС гальванического элемента, образованного магнием и цинком, погруженными в растворы их солей с концентрациями ионов [Mg2+]=1,8·10-5 , [Zn2+]=2,5·10-2 моль/ л

Answer 1

Дано:

[Mg²⁺] = 1,8×10⁻⁵ моль/л

[Zn²⁺] = 2,5×10⁻² моль/л

-------------------------------------------

Найти:

ЭДС - ?

1) Для нахождения ЭДС гальванического элемента рассчитывается п формуле:

ЭДС = E(катод) - E(анод)

2) Далее концентраций ионов находим в табличном значений про стандартных электродных потенциалов:

E°(Mg²⁺/Mg) = -2,37 В                   E°(Zn²⁺/Zn) = -0,763 В

3) Далее мы их находим электродные потенциалы по уравнению Нернста:

$E(\frac{Mg^{2+}}{Mg})=E^\circ (\frac{Mg^{2+}}{Mg}) + \frac{0,059}{n}*lg[Mg^{2+}]$

E(Mg²⁺/Mg) = -2,37 В + 0,059 / 2  × lg(1,8×10⁻⁵) ≈ -2,37 В + 0,0295 × (lg 1,8 + lg 10⁻⁵) ≈ -2,37 В + 0,0295 × (0,25 + (-5)) ≈ -2,37 В + 0,0295 × (0,25 - 5) ≈ -2,37 В + 0,0295 × (-4,75) ≈ -2,37 В + (-0,140125) ≈ -2,37 В - 0,140125 ≈  -2,510125 В ≈ -2,51 В

$E(\frac{Zn^{2+}}{Zn})=E^\circ (\frac{Zn^{2+}}{Zn}) + \frac{0,059}{n}*lg[Zn^{2+}]$

E(Zn²⁺/Zn) = -0,763 В + 0,059 / 2  × lg(2,5×10⁻²) ≈ -0,763 В + 0,0295 × (lg 2,5 +  lg 10⁻²) ≈ -0,763 В + 0,0295 × (0,40 + (-2)) ≈ -0,763 В + 0,0295 × (-1,6) ≈ -0,763 В + (-0,0472) ≈ -0,763 В - 0,0472 ≈ -0,8102 В ≈ -0,81 В

4) В результате полученных мы получаем что Е(Zn²⁺/Zn) > Е (Mg²⁺/Mg), т.е. катод - Zn , а анод - Mg.

5) Теперь находим ЭДС гальванического элемента:

ЭДС = E(катод) - E(анод) = E(Zn²⁺/Zn) - E(Mg²⁺/Mg) = -0,81 В - (-2,51 В) = -0,81 В + 2,51 В = 1,70 В

ответ: ЭДС = 1,70

Решено от : $DK954$