- •1. Строение атома
- •2. Химическая связь
- •3. Химическая термодинамика
- •Кинетика и равновесие химических реакций
- •Концентрация растворов
- •Электролитическая диссоциация
- •6 Гальванический элемент
- •Электролиз
- •Коррозия металлов
- •Энтальпии образования веществ, стандартные энтропии и температурные коэффициенты в уравнении теплоемкости
- •Электроотрицательность элементов по Полингу
- •Константы диссоциации кислот и оснований в водных растворах
- •Стандартные электродные потенциалы металлов (ряд напряжений)
6 Гальванический элемент
Задание.
1. Составьте схему гальванического элемента. Материалы электродов и концентрации растворов солей указаны в табл. 10.
2. Рассчитайте электродные потенциалы анодного и катодного процессов, вычислите ЭДС гальванического элемента. Значения стандартных электродных потенциалов приведены в ряду напряжений.
3. Напишете уравнения процессов, протекающих на электродах.
Таблица 10
Номер вар. |
Электрод 1 |
Электрод 2 | |||
Материал электрода |
Концентрация ионов Men+ в растворе электролита, моль/л |
Материал электрода |
Концентрация ионов Меn+ в растворе электролита, моль/л. | ||
1 |
Медь |
0.01 |
Никель |
0,1 | |
2 |
Магний |
0,1 |
Медь |
1,0 | |
3 |
Олово |
0,01 |
Кадмий |
0,01 | |
4 |
Цинк |
0,01 |
Серебро |
0,1 | |
5 |
Хром |
0,001 |
Никель |
1,0 | |
6 |
Марганец |
0,01 |
Свинец |
0,1 | |
7 |
Кобальт |
0,01 |
Железо |
0,01 | |
8 |
Медь |
0.1 |
Свинец |
0,01 | |
9 |
Алюминий |
0,001 |
Серебро |
0,1 | |
10 |
Хром |
0,1 |
Кадмий |
0,1 | |
11 |
Железо |
0,1 |
Марганец |
0,01 | |
12 |
Магний |
0,01 |
Хром |
0,01 | |
13 |
Олово |
0,01 |
Медь |
0.1 | |
14 |
Хром |
0.001 |
Железо |
0,1 | |
15 |
Цинк |
1,0 |
Цинк |
0,001 | |
16 |
Марганец |
0.01 |
Серебро |
0.1 | |
17 |
Алюминии |
0,001 |
Свинец |
0,01 | |
18 |
Магний |
1,0 |
Серебро |
0,1 | |
19 |
Цинк |
1,0 |
Железо |
0,01 | |
20 |
Кобальт |
0,01 |
Кадмий |
0,01 | |
21 |
Серебро |
0,1 |
Олово |
0,0001 | |
22 |
Олово |
0,0001 |
Олово |
0,1 | |
23 |
Кобальт |
0,0001 |
Никель |
0,1 | |
24 |
Хром |
0,001 |
Олово |
0,1 | |
25 |
Кадмий |
0,1 |
Кадмий |
0,0001 | |
26 |
Медь |
0,01 |
Кадмий |
0,01 | |
27 |
Алюминий |
0,001 |
Свинец |
0,01 | |
28 |
Магний |
0,0001 |
Магний |
1,0 | |
29 |
Олово |
0,1 |
Свинец |
0,0001 | |
30 |
Магний |
1,0 |
Никель |
0,01 |
Пример. Составьте схему гальванического элемента, в котором электродами являются магниевая и цинковая пластинки, погруженные в растворы их солей с концентрациями ионов Mg2+ и Zn2+, равными 0,01 моль/л. Вычислите ЭДС этого элемента. Напишите уравнения процессов, протекающих на электродах.
Решение. Схема данного гальванического элемента:
(-) Mg/Mg2+ //Zn2+/Zn (+).
Стандартные электродные потенциалы:
Для определения ЭЛС рассчитаем потенциалы анода и катода с учетом концентраций ионов в растворах согласно уравнению Нернста:
ЭДС = катода - анода.
Магниевый электрод является анодом, т.к. имеет меньший потенциал.
Цинковый электрод является катодом. Уравнения процессов, происходящих на электродах:
Анод Mg – 2e = Mg2+ окисление.
Катод Zn2+ + 2e = Zn восстановление.