Сформулируйте химические уравнения, описывающие электрохимическое взаимодействие между Zn и Pb, находящимися
Сформулируйте химические уравнения, описывающие электрохимическое взаимодействие между Zn и Pb, находящимися в различных средах:
a) в кислой среде (pH < 7);
б) в нейтральной или слабощелочной среде (pH > 7).
Определите ЭДС и ∆G°298 реакции для стандартных условий.
a) в кислой среде (pH < 7);
б) в нейтральной или слабощелочной среде (pH > 7).
Определите ЭДС и ∆G°298 реакции для стандартных условий.
Солнечная_Радуга 1
Конечно! Вот подробный ответ на вашу задачу:a) В кислой среде (pH < 7):
Химическое уравнение для электрохимического взаимодействия между Zn и Pb в кислой среде может быть записано следующим образом:
\[Zn(s) + Pb^{2+}(aq) \rightarrow Pb(s) + Zn^{2+}(aq)\]
Обратите внимание, что электрод Zn (s) слева от знака "+" является анодом, а электрод Pb (s) справа от знака "+" является катодом.
b) В нейтральной или слабощелочной среде (pH > 7):
Химическое уравнение для электрохимического взаимодействия между Zn и Pb в нейтральной или слабощелочной среде может быть записано следующим образом:
\[Zn(s) + 2OH^-(aq) \rightarrow ZnO(s) + H_2O(l) + 2e^-\]
\[PbO_2(s) + 4OH^-(aq) + 2e^- \rightarrow Pb(OH)_2(s)\]
Общее уравнение реакции:
\[Zn(s) + PbO_2(s) + 2OH^-(aq) \rightarrow ZnO(s) + Pb(OH)_2(s)\]
Здесь электрод Zn (s) слева от знака "+" является анодом, а электрод PbO2 (s) слева от знака "+" является катодом.
Теперь рассмотрим электродные потенциалы (ЭДС) и ∆G°298 реакций для стандартных условий:
a) В кислой среде (pH < 7):
ЭДС этой реакции можно рассчитать с использованием таблицы стандартных потенциалов. Разница в потенциалах между катодом и анодом (Pb - Zn) равна ЭДС в данном случае.
ЭДС = ЭДС катода - ЭДС анода
= E°(Pb/Pb^{2+}) - E°(Zn/Zn^{2+})
∆G°298 реакции может быть рассчитана с использованием следующего уравнения:
∆G°298 = -nF∆E°298
Где n - количество электронов, F - постоянная Фарадея (значение 96485 Кл/моль) и ∆E°298 - ЭДС вольтной реакции при стандартных условиях.
b) В нейтральной или слабощелочной среде (pH > 7):
Аналогично, расчет ЭДС и ∆G°298 легко сделать при помощи таблицы стандартных потенциалов.
Для рассчитывания ∆G°298 в данном случае также используется формула:
∆G°298 = -nF∆E°298
Где n - количество электронов, F - постоянная Фарадея (значение 96485 Кл/моль) и ∆E°298 - ЭДС вольтной реакции при стандартных условиях.
Надеюсь, это поможет! Если у вас есть ещё вопросы, не стесняйтесь задавать.