Каков ов – потенциал платинового электрода в растворе с концентрацией [cr2o ] = 0,1 моль/дм3, [cr3+]=0,01 моль/дм3

Grigoryevna

3

Для решения данной задачи нам потребуется знание некоторых основ электрохимии. Предварительно можно упомянуть, что электродный потенциал - это мера агрессивности данного металла или его сплава, измеряемая по отношению к водородному электроду.

Для нахождения значений электродного потенциала платинового электрода в данной задаче мы можем использовать таблицы стандартных потенциалов.

1. На первом шаге мы должны найти в таблице стандартных потенциалов соответствующие значения для реакций окисления и восстановления, связанных с ионами хрома (Cr2O7^2- и Cr3+).

Мы можем найти следующие значения:
- Cr2O7^2- (aq) + 14H+ + 6e- -> 2Cr^3+ + 7H2O, E1 = 1.33 В
- Cr3+ (aq) + 3e- -> Cr (s), E2 = -0.74 В

2. На втором шаге мы можем использовать формулу Нернста для определения оксидоредукционного потенциала следующей реакции:

Ecell = Ered - Eox + 0.059 / n * log(Q)

где Ecell - оксидоредукционный потенциал, Ered - стандартный потенциал восстановления, Eox - стандартный потенциал окисления, Q - константа равновесия (отношение продуктов к реагентам), n - количество электронов, участвующих в окислительно-восстановительной реакции.

3. Для нашей задачи мы будем использовать следующую окислительно-восстановительную реакцию, связанную с ионами хрома:

Cr2O7^2-(aq) + 14H+(aq) + 6e- -> 2Cr^3+ (aq) + 7H2O (l)

Давайте сначала определим стандартный потенциал Ecell для данной реакции:

Ecell = Ered - Eox
Ecell = 1.33 В - (-0.74 В)
Ecell = 2.07 В

4. Теперь, когда у нас есть значение стандартного потенциала \(E_{\text{{cell}}} = 2.07\) В, мы можем использовать формулу Нернста, чтобы рассчитать электродный потенциал платинового электрода в растворе.

Ecell = Ecell^0 + 0.059 / n * log(Q),
где Q = [Cr^3+]^2 [H2O]^7 / [Cr2O7^2-] / [H+]^14.

5. Мы знаем, что концентрации указаны: [Cr2O7^2-] = 0.1 моль/дм^3, [Cr^3+] = 0.01 моль/дм^3 и [H+] = 0.01 моль/дм^3.

Теперь мы можем подставить значения в формулу Нернста и рассчитать электродный потенциал платинового электрода в растворе:

Ecell = Ecell^0 + 0.059 / n * log(Q)
Ecell = 2.07 В + 0.059 / 6 * log((0.01^2 * 0.01^14) / 0.1)
Ecell = 2.07 В + 0.059 / 6 * log(1 * 10^(-28) / 0.1)
Ecell = 2.07 В + 0.059 / 6 * log(10^(-30) / 0.1)
Ecell = 2.07 В + 0.059 / 6 * log(10^(-31))

6. Теперь нам осталось рассчитать численное значение.

Ecell = 2.07 В + 0.059 / 6 * (-31)
Ecell = 2.07 В + (-0.0485 В)
Ecell ≈ 2.02 В

Таким образом, электродный потенциал платинового электрода в данном растворе составляет приблизительно 2.02 В.