Каков будет изменение электродного потенциала металла ( /me emen ), находящегося в растворах солей, содержащих ионы
Каков будет изменение электродного потенциала металла ( /me emen ), находящегося в растворах солей, содержащих ионы металла [men+ ] с концентрацией [мен+] моль/л, если увеличить концентрацию раствора соли в 10 раз? Металл: Cr, раствор соли: Cr2(SO4)2, концентрация ионов металла [men+ ], моль/л.
Bublik 38
Итак, чтобы решить эту задачу, нам следует рассмотреть изменение электродного потенциала металла (меняемого металла) при изменении концентрации раствора соли.Для начала, будем считать, что ионы металла \(men+\) представлены ионами хлорида, то есть имеют заряд \(+1\). Также мы будем рассматривать только положительные значения концентрации.
Электродный потенциал металла в растворе можно выразить с использованием уравнения Нернста:
\[E = E^\circ - \frac{{RT}}{{nF}}\ln([men+])\]
где:
\(E\) - электродный потенциал металла в растворе,
\(E^\circ\) - стандартный электродный потенциал металла,
\(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8.314 \, \text{Дж/(моль К)}\)),
\(T\) - температура (в Кельвинах),
\(n\) - число электронов, участвующих в реакции,
\(F\) - постоянная Фарадея (\(96485 \, \text{Кл/моль}\)),
\([men+]\) - концентрация ионов металла в растворе.
Дано, что концентрация раствора соли Cr2(SO4)2 увеличивается в 10 раз. Исходная концентрация ионов Cr2+ равна \([Cr2+]\) моль/л. Следовательно, новая концентрация будет \(10 [Cr2+]\) моль/л.
Теперь нам нужно найти стандартный электродный потенциал металла Cr (\(E^\circ\)). Возьмем его значение из соответствующих таблиц, и оно равно \(−0.74\) В.
Также нам известно, что в реакции участвуют 6 электронов (\(n = 6\)).
Теперь, подставим известные значения в формулу Нернста и рассчитаем изменение электродного потенциала:
\[E = -0.74 - \frac{{8.314 \cdot T}}{{6 \cdot 96485}} \ln(10 [Cr2+])\]
Учтите, что значения температуры (Т) и концентрации ([Cr2+]) должны быть в соответствующих единицах измерения для правильного решения.
Подводя итог, изменение электродного потенциала металла Cr в растворе соли Cr2(SO4)2 при увеличении концентрации раствора в 10 раз может быть рассчитано с помощью формулы Нернста.