Каков будет потенциал кадмиевого электрода в растворе, где концентрации CdCl2 и NiCl3 составляют соответственно 0,02

Sobaka

36

Чтобы решить данную задачу, нам потребуется использовать таблицу стандартных потенциалов электродов. Эта таблица содержит значения стандартных потенциалов для различных полуреакций. Нам необходимо найти потенциал кадмиевого электрода в данном растворе.

Первым шагом нам необходимо найти полуреакции для кадмиевого электрода и никелевого электрода. Для кадмиевого электрода полуреакция будет выглядеть следующим образом:

Cd^2+ + 2e^- -> Cd

Для никелевого электрода полуреакция примет следующий вид:

Ni^2+ + 2e^- -> Ni

Затем мы должны обратиться к таблице стандартных потенциалов электродов. В стандартной таблице потенциалы записываются для полуреакций с обозначением \(E^0\) (стандартный потенциал). Найдем нужные нам значения:

Электрод \(E^0\)
Cd^2+ + 2e^- -> Cd -0,40 В
Ni^2+ + 2e^- -> Ni -0,24 В

Теперь мы можем найти разность стандартных потенциалов между кадмиевым и никелевым электродами:

\(-0,40 \,В -(-0,24 \,В) = -0,16 \,В\)

Таким образом, разность стандартных потенциалов между кадмиевым и никелевым электродами составляет -0,16 В.

Чтобы найти потенциал кадмиевого электрода в данном растворе, мы должны учесть концентрации ионов в растворе. Для этого мы должны использовать уравнение Нернста:

\[E = E^0 - \frac{{0,0592}}{{n}} \cdot \log(Q)\]

где \(E\) - потенциал электрода, \(E^0\) - стандартный потенциал электрода, \(n\) - количество электронов, участвующих в реакции, \(Q\) - реакционная квота.

Для кадмиевого электрода \(n = 2\) (количество электронов, участвующих в реакции), а реакционная квота \(Q\) может быть выражена следующим образом:

\[Q = \frac{{[Cd]}}{{[Ni]^2}}\]

где \([Cd]\) - концентрация Cd^2+ в растворе, \([Ni]\) - концентрация Ni^2+ в растворе.

Подставим значения концентраций в уравнение:

\[Q = \frac{{0,02}}{{(1,5)^2}} = 0,00889\]

Теперь мы можем подставить найденные значения в уравнение Нернста, чтобы найти потенциал кадмиевого электрода в данном растворе:

\[E = -0,16 - \frac{{0,0592}}{{2}} \cdot \log(0,00889) = -0,16 - 0,0592 \cdot (-2,05) = -0,2436 \,В\]

Таким образом, потенциал кадмиевого электрода в данном растворе составляет примерно -0,2436 В.