Какова активность ионов никеля в растворе сульфата никеля при температуре 25 °C, если потенциал никелевого электрода

Velvet

22

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение Нернста, которое связывает потенциал электрода с активностью ионов в растворе. Уравнение Нернста имеет следующий вид:

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

где:
- \( E \) - потенциал электрода,
- \( E^0 \) - стандартный потенциал электрода,
- \( R \) - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)),
- \( T \) - температура в Кельвинах,
- \( n \) - количество электронов, участвующих в реакции,
- \( F \) - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль),
- \( Q \) - коэффициент активности растворенного вещества.

Для данной задачи у нас есть стандартный потенциал электрода (\( E^0 \)) и температура (\( T \)). Также нам нужно узнать количество электронов, участвующих в реакции, и коэффициент активности (\( Q \)).

Количество электронов, участвующих в реакции, зависит от реакции, происходящей на никелевом электроде. Без дополнительной информации о реакции нам трудно определить это количество.

Однако, мы можем узнать активность ионов никеля, используя данную величину:

\[ a_{\text{Ni}^{2+}} = 10^{\frac{{E - E^0}}{{\frac{{RT}}{{2F}}}}} \]

где \( a_{\text{Ni}^{2+}} \) - активность ионов никеля.

Подставим известные значения в формулу:

\[ a_{\text{Ni}^{2+}} = 10^{\frac{{-0.275 - E^0}}{{\frac{{8.314 \cdot (25+273)}}{{2 \cdot 96485}}}}} \]

Подсчитаем это значение:

\[ a_{\text{Ni}^{2+}} = 10^{\frac{{-0.275 - E^0}}{{\frac{{8.314 \cdot 298}}{{2 \cdot 96485}}}}} \]

Таким образом, мы можем определить активность ионов никеля в растворе сульфата никеля при температуре 25 °C и данным потенциалом никелевого электрода.