Какое значение электродного потенциала хрома (III) можно вычислить, если хромовый электрод погружен в раствор сульфата

Вечный_Сон

12

Для решения этой задачи, нам необходимо учитывать ряд важных факторов. Давайте разберемся с каждым из них.

Во-первых, когда электрод погружен в раствор, он может быть окислительным или восстановительным. В данном случае, поскольку хром (III) окисляется до хрома (VI), судя по названию соединения, мы имеем дело с окислительным электродом.

Во-вторых, нам нужно знать стандартный потенциал окисления \(E^0\) для реакции окисления хрома (III):

\[Cr^{3+}(aq) + 3e^- \rightarrow Cr^{6+}(aq)\]

ссылка{%s}

Для этой реакции стандартный потенциал окисления составляет \(E^0 = 1.33\) В.

Теперь мы можем использовать формулу Нернста для расчета электродного потенциала:

\[E = E^0 - \frac{RT}{nF} \cdot \ln(Q)\]

где:
\(E\) - электродный потенциал
\(E^0\) - стандартный потенциал окисления
\(R\) - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К))
\(T\) - температура в Кельвинах
\(n\) - количество электронов, участвующих в реакции окисления
\(F\) - постоянная Фарадея (96500 Кл/моль)
\(Q\) - отношение активностей продуктов и реагентов реакции окисления

Для нашей реакции, \(n = 3\) (так как три электрона переносятся в процессе окисления \(Cr^{3+}\) до \(Cr^{6+}\)), а \(Q\) может быть найдено как концентрация продукта в растворе (раствора сульфата хрома (III)).

Таким образом, мы можем записать следующее уравнение для \(Q\):

\[Q = \frac{[Cr^{6+}]}{[Cr^{3+}]^3}\]

Раз задача дает нам концентрацию сульфата хрома (III) 0.05, предположим, что этот раствор находится в стандартных условиях, тогда \([Cr^{3+}] = 0.05\) М и \([Cr^{6+}]\) это неизвестное значение, которое мы и хотим найти.

Теперь мы можем подставить эти значения в уравнение Нернста и решить его для \(E\):

\[E = 1.33 - \frac{8.31 \cdot T}{3 \cdot 96500} \cdot \ln\left(\frac{[Cr^{6+}]}{(0.05)^3}\right)\]

В данном случае, чтобы найти конкретное значение электродного потенциала, нам понадобится знать температуру \(T\), которую предоставлено в условии задачи.

Подставьте конкретные значения и рассчитайте \(E\) с помощью этой формулы.

Надеюсь, это помогло вам понять процесс решения задачи и получить желаемый ответ с подробными пояснениями.