Каковы значения электродной ЭДС и какие реакции происходят на аноде и катоде в следующем гальваническом элементе

Содержание: Расчет электродной ЭДС гальванического элемента и реакции на аноде и катоде

Объяснение:

Электродная ЭДС (электродномоторная сила) – это мера силы, с которой гальванический элемент приводит к перемещению электрических зарядов. Она может быть рассчитана по формуле Нернста, которая выглядит следующим образом:

E = E° - (RT / nF) * ln(Q)

где:
E - Электродная э.д.с. (В)
E° - Стандартный потенциал электрода (В)
R - Универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К))
T - Абсолютная температура (K)
n - Количество электронов, переносимых в реакции (количество вхождений электрода в уравнении полуреакции)
F - Фарадая (96485 Кл/моль)
ln - Натуральный логарифм

Реакция на аноде (окисление) происходит следующим образом: 2H2O(l) -> O2(g) + 4H+(aq) + 4e-

Реакция на катоде (восстановление) происходит следующим образом: 2H+(aq) + 2e- -> H2(g)

Например:
Если мы знаем, что стандартные потенциалы для реакций на аноде и катоде равны 0,00 В и 0,00 В соответственно, и что Q равно 1, то мы можем рассчитать электродную ЭДС по формуле Нернста.

E = 0,00 В - (8,314 Дж/(моль·К) * Т / (4 * 96485 Кл/моль)) * ln(1)

Совет:
Для лучшего понимания концепции электродной ЭДС, рекомендуется изучать электрохимию и основные понятия гальванических элементов, включая полуреакции и стандартные потенциалы электродов.

Задача на проверку:
Рассчитайте электродную ЭДС для данного гальванического элемента при заданных условиях: E°(H2/O2) = 1,23 В, концентрация HNO3 = 0,01 н, рН = 11, температура T = 298 К.