Какова ЭДС концентрационного элемента, где присутствуют цинковые электроды, помещенные в раствор ZnSO4 с различными

Ledyanoy_Samuray

4

Хорошо, давайте решим данную задачу шаг за шагом.

Перед тем, как приступить к решению, нам необходимо знать некоторые основные понятия по электрохимии. Когда цинковые электроды помещаются в раствор ZnSO4, происходит реакция окисления-восстановления. Цинковые ионы Zn2+ в растворе окисляются на цинковые электроды, а цинковые электроды окисляются, образуя цинковые ионы Zn2+.

Теперь перейдем к решению.

а) Для решения этой части задачи нам требуется узнать разницу в активности ионов Zn2+ между двумя растворами. Затем мы можем использовать формулу Нернста, чтобы найти ЭДС концентрационного элемента.

Активность ионов Zn2+ в первом растворе равна 0,01, а во втором - 0,02. Разница в активности будет равна 0,02 - 0,01 = 0,01.

Теперь воспользуемся формулой Нернста:

\[E = E^\circ - \frac{RT}{nF} \cdot \ln \left(\frac{a_{\text{продукт}}}{a_{\text{реагент}}}\right)\]

где:
- \(E\) - ЭДС концентрационного элемента, которую мы ищем,
- \(E^\circ\) - стандартный потенциал элемента (для цинка \(E^\circ = -0,76\) В),
- \(R\) - газовая постоянная (равна 8,314 Дж/(моль⋅К)),
- \(T\) - температура в Кельвинах,
- \(n\) - количество электронов, участвующих в реакции (для реакции цинка с цинковыми ионами \(n = 2\)),
- \(F\) - постоянная Фарадея (равна 96 485 Кл/моль),
- \(a_{\text{продукт}}\) - активность продукта (ионов Zn2+),
- \(a_{\text{реагент}}\) - активность реагента (ионов Zn2+).

Подставим известные значения в формулу:

\[E = -0,76 - \frac{8,314 \cdot T}{2 \cdot 96 485} \cdot \ln \left(\frac{0,02}{0,01}\right)\]

Теперь, если вы указываете значения температуры, я могу рассчитать точное значение ЭДС концентрационного элемента для данной части задачи.