Каков электродный потенциал никеля в растворе сульфата никеля, полученном путем растворения 2,8 г никелевого купороса
Каков электродный потенциал никеля в растворе сульфата никеля, полученном путем растворения 2,8 г никелевого купороса NiSO4 · 7H2O в 500 г воды? Плотность раствора равна 1 г/мл.
18.12.2023 14:31
Объяснение:
Электродный потенциал (Е) - это мера тенденции материала к взаимодействию с электродом в электрохимической ячейке. Он позволяет определить, насколько активен или реактивен материал в растворе.
Для определения электродного потенциала никеля в растворе сульфата никеля, будем использовать стандартный водородный электрод (СВЭ) в качестве сравнительного электрода. Подразумевается, что стандартный электродный потенциал СВЭ равен 0 В при стандартных условиях.
Сначала найдем мольную массу никелевого купороса (NiSO4 · 7H2O):
1 моль NiSO4 · 7H2O содержит 58,69 г NiSO4 · 7H2O
2,8 г NiSO4 · 7H2O * (1 моль NiSO4 · 7H2O / 58,69 г NiSO4 · 7H2O) = 0,0477 моль NiSO4 · 7H2O
Затем найдем объем раствора на основе его плотности:
Объем = масса / плотность = 500 г / 1 г/мл = 500 мл = 0,5 л
Теперь применим закон расщепления на ионы и учтем, что ионы Ni2+ имеют заряд +2:
0,0477 моль NiSO4 · 7H2O * (1 моль Ni2+ / 1 моль NiSO4 · 7H2O) = 0,0477 моль Ni2+
Таким образом, количество ионов Ni2+ в растворе равно 0,0477 моль.
Ниже показана полуреакция никеля:
Ni2+ + 2e- → Ni (электродный потенциал никеля: Е(Ni) = ?)
Используя табличные данные СВЭ (2H+ + 2e- → H2), находим разность электродного потенциала между СВЭ и никелем:
Е(Ni) = Е(СВЭ) - Е(H+)
Согласно табличным данным, Е(СВЭ) = 0 В, Е(H+) = 0 В
Таким образом, электродный потенциал никеля в растворе сульфата никеля равен 0 В.
Совет:
Для лучшего понимания электродного потенциала рекомендуется изучать электрохимию и ознакомиться с принципами растворов и вычислениями мольных масс.
Закрепляющее упражнение:
Каким будет электродный потенциал меди в растворе сульфата меди, полученном путем растворения 3,5 г медного купороса CuSO4 · 5H2O в 250 г воды? Плотность раствора равна 0,9 г/мл. В ответе укажите значение электродного потенциала меди.