Представьте диаграмму гальванического элемента, который включает стандартный водородный электрод и кадмиевый электрод

Mister

40

Для решения этой задачи, нужно знать данные реакций и значения стандартных потенциалов. Давайте начнем с представления диаграммы гальванического элемента.

Диаграмма гальванического элемента, состоящего из стандартного водородного электрода (ВЭ) и кадмиевого электрода (КЭ), будет выглядеть следующим образом:

\[
\begin{matrix}
ВЭ (H^+ (1M) / H_2) & \vert & КЭ (Cd^{2+} (0,1M) / Cd) \\
\end{matrix}
\]

Теперь, чтобы найти электродную дифференциальную силу (ЭДС) этого элемента, мы должны знать стандартные потенциалы этих электродов и использовать формулу:

\[
E_{\text{элем}} = E_{\text{КЭ}} - E_{\text{ВЭ}}
\]

Для водородного электрода (ВЭ), стандартный потенциал \(E_{\text{ВЭ}}\) равен 0 В, так как он принимается за ноль.

Для кадмиевого электрода (КЭ), нам необходимо знать его стандартный потенциал \(E_{\text{КЭ}}\). В данной задаче мы не знаем его значение, но мы можем найти его в таблицах стандартных потенциалов реакций. Давайте предположим, что значение \(E_{\text{КЭ}}\) равно -0,40 В (это примерное значение, его нужно будет проверить в таблицах).

Подставляя значения в формулу, получаем:

\[
E_{\text{элем}} = -0,40 \, \text{В} - 0 \, \text{В} = -0,40 \, \text{В}
\]

Таким образом, электродная дифференциальная сила (ЭДС) этого элемента составляет -0,40 В.

Теперь давайте рассмотрим электродные реакции, происходящие в этом гальваническом элементе.

На водородном электроде (ВЭ) происходит восстановление водорода, поэтому электродная полуреакция будет выглядеть следующим образом:

\[
\text{H}^+ + \text{e}^- \rightarrow \text{H}_2
\]

На кадмиевом электроде (КЭ) происходит окисление кадмия, поэтому электродная полуреакция для кадмиевого электрода будет выглядеть следующим образом:

\[
\text{Cd} \rightarrow \text{Cd}^{2+} + 2\text{e}^-
\]

Общая уравнение реакции гальванического элемента может быть записана следующим образом:

\[
\text{Cd} + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{Cd}^{2+} + \text{H}_2
\]

Таким образом, в этом гальваническом элементе происходит окислительно-восстановительная реакция, в результате которой кадмий окисляется, а водород восстанавливается.

Надеюсь, это подробное объяснение помогло вам понять решение данной задачи.