Каково значение электродного потенциала гальванического элемента, который включает никелевый электрод, погруженный
Каково значение электродного потенциала гальванического элемента, который включает никелевый электрод, погруженный в раствор nicl2 с концентрацией 0,01м, и хромовый электрод, погруженный в раствор crcl3 с концентрацией 0,001м? Можете составить уравнения электродных процессов?
Джек 68
Для решения данной задачи, давайте сначала составим электрохимические уравнения для электродных процессов на никелевом и хромовом электродах.На никелевом электроде происходит окисление металла:
\[Ni(s) \rightarrow Ni^{2+}(aq) + 2e^-\]
На хромовом электроде происходит восстановление катиона хрома:
\[Cr^{3+}(aq) + 3e^- \rightarrow Cr(s)\]
Обе реакции происходят в кислой среде, то есть в растворах с кислотами и концентрациями ионов водорода, но эта информация отсутствует в условии задачи. В этой задаче мы можем предположить, что реакция происходит в нейтральной среде.
Теперь мы можем использовать таблицу стандартных потенциалов полуреакций, чтобы определить электродные потенциалы каждого процесса. В таблице относительные потенциалы различных полуреакций относительно стандартного водородного электрода (SHE) при температуре 25°C.
Электродный потенциал \(E^\circ\) равен разности потенциалов окисления и потенциалов восстановления:
\[E^\circ_{cell} = E^\circ_{oxidation} + E^\circ_{reduction}\]
Для никелевого электрода электродный потенциал равен \(E^\circ_{Ni} = E^\circ_{oxidation}\), так как в таблице стандартных потенциалов полуреакций величина \(E^\circ_{reduction}\) для никеля равна 0.
Для хромового электрода электродный потенциал равен \(E^\circ_{Cr^{3+}/Cr}\), так как в таблице стандартных потенциалов полуреакций величина \(E^\circ_{oxidation}\) для хрома равна 0.
Теперь найдем значения \(E^\circ\) для никелевого и хромового электродов. Для этого обратимся к таблице стандартных потенциалов полуреакций.
Из таблицы получаем:
\[E^\circ_{Ni^{2+}/Ni} = -0.25 \, В\]
\[E^\circ_{Cr^{3+}/Cr} = -0.74 \, В\]
Теперь, чтобы найти \(E^\circ_{cell}\) для гальванического элемента, нужно просто сложить эти значения:
\[E^\circ_{cell} = E^\circ_{Ni^{2+}/Ni} + E^\circ_{Cr^{3+}/Cr}\]
\[E^\circ_{cell} = -0.25 \, В + (-0.74 \, В) = -0.99 \, В\]
Итак, значение электродного потенциала гальванического элемента составляет -0.99 В.
Благодаря этому отрицательному значению потенциала, электрический ток будет течь внешней цепью от хромового электрода к никелевому электроду.
На этом наше решение задачи завершено.