Каковы процессы, происходящие на катоде и аноде в гальваническом элементе со следующей реакцией: ${сг} + {сd2

  • 57
Каковы процессы, происходящие на катоде и аноде в гальваническом элементе со следующей реакцией: ${сг} + {сd2+} = {сг3+} + {cd}$? Проведите схему, запишите уравнения катодных и анодных процессов, а также рассчитайте эдс, при условии, что концентрация ${сd2+}$ равна 1 моль/л, а ${сг3+}$ равна 0,001 моль/л.
Pugayuschiy_Lis
57
Хорошо, рассмотрим данную задачу по порядку.

Сначала давайте определим процессы, происходящие на катоде и аноде данного гальванического элемента. В данном случае у нас имеется реакция ${сг} + {сd2+} = {сг3+} + {cd}$. На катоде происходит процесс восстановления ионов металла, а на аноде - окисление металла.

Построим схему данного гальванического элемента:
Анод: CdCd2++2e
Катод: Cr3++3eCr

Теперь запишем уравнения катодных и анодных процессов:

Анодный процесс: на аноде идет окисление Cd:
CdCd2++2e

Катодный процесс: на катоде идет восстановление Cr:
Cr3++3eCr

Теперь рассчитаем эдс данного гальванического элемента. Для этого воспользуемся таблицей стандартных потенциалов электродов. Значение эдс можно рассчитать по формуле:

E=EкатодEанод

Из таблицы стандартных потенциалов электродов получаем, что Eкатод(Cr3+/Cr)=0.74 Вольт, а Eанод(Cd2+/Cd)=0.40 Вольт.

Подставим значения в формулу:
E=(0.74)(0.40)=0.34 Вольт

Таким образом, эдс данного гальванического элемента составляет -0.34 Вольта.

Наконец, рассчитаем концентрацию ионов Cd2+ и Cr3+ при условии, что концентрация Cd2+ равна 1 моль/л, а Cr3+ равна 0.001 моль/л.

Для этого воспользуемся уравнением Нернста:
E=E0.0591nlog[продукты реакции][реагенты реакции]

Для анодного процесса (Cd2+/Cd) формула будет выглядеть следующим образом:
0.40=E0.05912log[Cd2+][Cd]
0.40=E0.02955log[Cd2+][Cd]

Для катодного процесса (Cr3+/Cr) формула будет следующей:
0.74=E0.05913log[Cr][Cr3+]
0.74=E0.0197log[Cr][Cr3+]

Для расчета концентрации ионов Cd2+ и Cr3+, необходимо знать стандартный потенциал E.

К сожалению, в данной постановке задачи значение E не дано. Поэтому мы не можем найти конкретные значения концентраций ионов. Если у вас есть значение E для данной реакции, я могу помочь рассчитать концентрации ионов Cd2+ и Cr3+ при заданных условиях.