Объяснение:
Составьте 2 гальванических элемента, чтобы свинец был катодом и анодом. Напишите схемы г.э., электродные реакции, вычислите стандартное ЭДС г.э. и изменение энергии Гиббса реакции.
В гальваническом элементе более активный металл, с более отрицательным электродным потенциалом является анодом.
Примем, что свинец со стандартным электродным потенциалом φ⁰(Pb²⁺/Pb⁰) = - 0,126 В - это катод, а цинк со стандартным электродным потенциалом φ⁰(Zn²⁺/Zn⁰) = - 0,762 B - анод
(-) Zn⁰ │Zn²⁺││Pb²⁺│Pb⁰ (+)
На аноде (цинк) протекает процесс Zn⁰ = Zn²⁺ + 2ē (реакция окисления)
Электроны по проводнику переходят на свинцовый катод, где протекает реакция восстановления: Pb²⁺ + 2 ē = Pb⁰ .
Cтандартное ЭДС - 0,126 В - ( - 0,762 В) = 0,636 В
Вычислим изменение энергии Гиббса:
ΔG° = - n FΔE° = - 2 · 96500 · 0,636 = - 122748 Дж/моль или - 122,7 кДж/моль
Теперь рассмотрим другой вариант, когда свинцовый электрод будет анодом, а палладиевый электрод катодом .
Стандартный электродный потенциал φ⁰(Рd²⁺/Pd⁰) = +0,951 B.
(-) Pb⁰ │Pb²⁺││Pd²⁺│Pd⁰ (+)
На аноде (свинец) протекает процесс Pb⁰ = Pb²⁺ + 2ē (реакция окисления)
Электроны по проводнику переходят на палладиевый катод, где протекает реакция восстановления: Pd²⁺ + 2 ē = Pd⁰ .
Cтандартное ЭДС +0,951 В - ( - 0,126 В) = 1,077 В
Вычислим изменение энергии Гиббса:
ΔG° = - n FΔE° = - 2 · 96500 · 1,077 = - 207861 Дж/моль или - 207,9 кДж/моль
n (MgO) = n (Mg)
m = n M
M (MgO) = 24+16=40 г/моль
m(MgO) = 0,3*40 = 12 г