Какова величина ЭДС гальванического элемента Fe/FeSO4//H2SO4 H2(Pt), при условии, что молярная концентрация раствора

Тема: Расчет ЭДС гальванического элемента

Инструкция: Для расчета ЭДС гальванического элемента Fe/FeSO4//H2SO4 H2(Pt), мы используем формулу Нернста:

E = E° - (0.0592 / n) * log(Q)

Где:
E - ЭДС гальванического элемента
E° - стандартный потенциал гальванической ячейки
n - количество электронов, переходящих в редокс-реакции
Q - отношение активностей реагентов, выраженное в виде произведения концентраций (используется логарифмическая форма)

Для данного элемента:
Fe/FeSO4//H2SO4 H2(Pt)

ЭДС гальванического элемента равна разности потенциалов электрода Fe и электрода H2, которые можно найти в таблице стандартных потенциалов электродов.

Потенциал электрода Fe (Fe2+ / Fe): E°(Fe2+/Fe) = -0.44 В
Потенциал электрода H2 (H+ / H2): E°(H+/H2) = 0 В

Теперь нужно найти Q:
Q = ([Fe2+]/[H+])

[Fe2+] - концентрация Fe2+ в растворе FeSO4, равная 0,01 моль/л (дано в условии задачи)
[H+] - концентрация H+ в растворе H2SO4, равная 0,0005 моль/л (дано в условии задачи)

Подставим все значения в формулу Нернста и рассчитаем ЭДС гальванического элемента:

E = -0.44 - (0.0592 / 2) * log(0.01 / 0.0005)

Полученное значение ЭДС гальванического элемента будет в вольтах.

Демонстрация: Вычислите ЭДС гальванического элемента Fe/FeSO4//H2SO4 H2(Pt), если молярная концентрация раствора FeSO4 составляет 0,01 моль/л, а концентрация раствора H2SO4 равна 0,0005 моль/л.

Совет: Чтобы лучше понять расчет ЭДС гальванического элемента, полезно изучить стандартные потенциалы электродов и узнать, как они связаны с направлением потока электронов в редокс-реакциях.

Практика: Вычислите ЭДС гальванического элемента Cu/Cu2+//Zn2+/Zn при условии, что концентрация раствора Cu2+ составляет 0,1 моль/л, а концентрация раствора Zn2+ равна 1 моль/л. Значение стандартного потенциала электрода Cu2+ / Cu равно 0.34 В, а для электрода Zn2+ / Zn равно -0.76 В.