Какова схема гальванического элемента, включающего стандартный водородный электрод и железный электрод, помещенные
Какова схема гальванического элемента, включающего стандартный водородный электрод и железный электрод, помещенные в раствор Fe2(SO4)3 с концентрацией 0,1 М? Каково значение электродного потенциала этого элемента? Какие реакции происходят на электродах?
05.03.2024 08:43
Общая схема гальванического элемента включает два электрода и раствор электролита.
1. Водородный электрод: представляет из себя платиновый электрод, погруженный в раствор сильной кислоты, например, HCl или H2SO4. Он служит для стандартизации электродного потенциала. Водородный электрод имеет электродный потенциал 0 В (нулевой потенциал).
2. Железный электрод: является рабочим электродом в данной схеме и представляет собой металлический железный стержень. Он погружен в раствор Fe2(SO4)3 с концентрацией 0,1 М. Железный электрод имеет электродный потенциал, который будет определен относительно водородного электрода.
3. Электролит: в данной схеме электролитом является раствор Fe2(SO4)3 с концентрацией 0,1 М. Электролит обеспечивает проводимость ионов, необходимую для электрохимической реакции.
Электродный потенциал гальванического элемента:
Электродный потенциал гальванического элемента определяется разностью потенциалов между водородным электродом и железным электродом. Для вычисления этого потенциала необходимо знать стандартный электродный потенциал водородного электрода (0 В) и стандартный электродный потенциал железного электрода.
Реакции на электродах:
На водородном электроде происходит редукция водорода:
2H⁺ + 2e⁻ → H₂
На железном электроде происходит окисление железа:
Fe → Fe³⁺ + 3e⁻
Демонстрация:
У нас имеется схема гальванического элемента, в котором водородный электрод и железный электрод погружены в раствор Fe2(SO4)3 с концентрацией 0,1 М. Необходимо определить электродный потенциал этой схемы.
Совет:
Для лучшего понимания гальванических элементов и электрохимических реакций, рекомендуется изучить основные понятия электродного потенциала, стандартного электродного потенциала и рендельсового ряда. Также следует практиковаться в расчетах электродного потенциала и определении реакций на электродах на разных примерах.
Задание:
Определите электродный потенциал гальванического элемента, где водородный электрод погружен в раствор HCl, а железный электрод погружен в раствор FeSO4.