Каков потенциал кадмиевого электрода, помещенного в водный раствор сульфата кадмия с активностью ионов кадмия 0,015

Тема вопроса: Определение потенциала кадмиевого электрода

Пояснение: Потенциал кадмиевого электрода можно определить с использованием известной формулы Нернста. Формула Нернста связывает потенциал электрода с активностью ионов и другими параметрами, такими как константа равновесия, температура и электродная постоянная. В данной задаче у нас есть данные о активности ионов кадмия (Cd2+), температуре и значении φ0(Cd׀Cd2+), которое представляет собой стандартный потенциал для полуэлемента Cd׀Cd2+ при стандартных условиях.

Формула Нернста имеет вид:

E = E° - (0.0592/n) * log(a)

Где:
E - потенциал электрода
E° - стандартный потенциал электрода
0.0592 - константа Больцмана (или константа Нерста)
n - число переносимых электронов
a - активность ионов

В данной задаче, активность ионов кадмия равна 0,015. Зная значение φ0(Cd׀Cd2+) равно -0,403, нам нужно найти потенциал электрода (E) при температуре 300°C (573К).

Итак, подставляя известные значения в формулу Нернста, получим:

E = -0,403 - (0.0592/2) * log(0,015)

Содержание вопроса: Потенциал электрода

Описание: Потенциал электрода является мерой способности электрода принимать или отдавать электроны в химической реакции. Он измеряется относительно стандартного водородного электрода (SHE), который имеет нулевой потенциал.

Для решения данной задачи нам необходимо использовать следующую формулу:

E = E° + (0.0592/n) * log([Cd2+]/[Cd]),

где E - потенциал электрода, E° - потенциал стандартного водородного электрода, n - количество электронов, участвующих в реакции превращения кадмия, [Cd2+] - активность ионов кадмия, [Cd] - активность кадмиевого электрода.

Из условия задачи дана величина φ0(Cd׀Cd2+) равная -0.403, которая является потенциалом кадмиевого электрода. Также задана активность ионов кадмия, равная 0.015.

Подставляя значения в формулу, получим:

-0.403 = E° + (0.0592/n) * log(0.015/[Cd]),

где [Cd] - активность кадмиевого электрода.

Так как в задаче не дано значение потенциала стандартного водородного электрода, точный ответ невозможно определить. Однако, используя данную формулу и данные, можно рассчитать отношение активности кадмиевого электрода к активности ионов кадмия.

Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить концепции электрохимических явлений, такие как потенциал электрода, активность ионов и использование формулы Нернста.

Практика: Рассчитайте потенциал кадмиевого электрода при условиях активности ионов кадмия равной 0.02 и активности кадмиевого электрода равной 0.01. (Примечание: В задаче не дано значение потенциала стандартного водородного электрода).