Каковы значения ЭДС и какова структура гальванического элемента, состоящего из следующих электродов: 1) Pt,H2/0,1н

Скоростная_Бабочка

23

1) Для определения значений ЭДС и структуры гальванического элемента нам необходимо знать стандартные потенциалы электродов. Давайте найдем стандартные потенциалы для каждого электрода.

- Электрод Pt,H2/0,1н. CH3COOH: Поскольку электрод H2/0,1н. CH3COOH является стандартным водородным электродом (потенциал равен 0), мы должны найти потенциал электрода Pt. Если у нас нет этой информации, мы можем воспользоваться таблицами стандартных потенциалов. Значение потенциала Pt составляет +0,95 В.

- Электрод Cd/CdCl2 0,05м: Здесь нам известно значение ɣ, которое является коэффициентом активности. Мы необходимо найти абсолютное значение стандартного потенциала электрода Cd. Мы можем использовать следующую формулу: E = E° - (RT/nF) ln(ɣ), где E - потенциал электрода, E° - стандартный потенциал электрода, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, n - количество электронов, F - фарадэй.

Для Cd электродной реакции: Cd^{2+} + 2e^- -> Cd мы видим, что n = 2. Температуру будем считать комнатной (25°C), тогда T = 298 К. Универсальная газовая постоянная R равна 8,314 Дж/(моль·К). Фарадей равен 96500 Кл/моль.

Теперь, используя эти значения, мы можем рассчитать стандартный потенциал для электрода Cd. Подставим значения в формулу:

E = E° - (RT/nF) ln(ɣ)
E = E° - (8,314 * 298 / (2 * 96500)) * ln(0,58)
E = E° - 0,043 * ln(0,58)

Мы не знаем точного значения E° для Cd, поэтому продолжим вычисления с помощью известного значения E° для железа (Fe). Значение потенциала для Cd по модулю должно быть ближе к значению для Fe, чем +0,34 В. Поэтому возьмем E° для Cd равным -0,4 В.

E = -0,4 - 0,043 * ln(0,58)
E ≈ -0,4726 В

Таким образом, значение потенциала электрода Cd равно -0,4726 В.

Теперь мы можем определить, какой электрод будет анодом, а какой катодом: анодом будет Cd/CdCl2, так как у него более низкий потенциал; катодом будет Pt,H2/0,1н. CH3COOH, так как у него более высокий потенциал.

Электродная реакция на аноде (Cd):
Cd -> Cd^{2+} + 2e^-

Электродная реакция на катоде (Pt,H2/0,1н. CH3COOH):
2H^+ + 2e^- -> H2

Структура гальванического элемента:
Анод: Cd (Cadmium)
Катод: Pt,H2/0,1н. CH3COOH (Platinum, Hydrogen/Hydrochloric Acid)

Надеюсь, это поможет вам разобраться с данной задачей!