Найти значение электродвижущей силы (Э.Д.С.) и составить схему гальванического элемента, который состоит из следующих

Тема урока: Гальванический элемент и электродвижущая сила

Инструкция: Гальванический элемент является устройством, который преобразует химическую энергию в электрическую энергию. Он состоит из двух электродов, разделенных раствором электролита. Когда гальванический элемент подключается к внешней цепи, происходят электродные реакции, вызывающие протекание электрического тока.

Для решения данной задачи сначала необходимо найти электродвижущую силу (Э.Д.С.) гальванического элемента. Э.Д.С. вычисляется как разность потенциалов между анодом и катодом.

1) Pt, H2/0,1н. CH3COOH; α = 1,3%
2) Cd/CdCl2 0,05м; ɣ = 0,58

Для нахождения Э.Д.С. гальванического элемента нужно вычислить потенциалы обоих электродов и вычесть потенциал анода из потенциала катода.

По таблице стандартных потенциалов электродов (таблица Редокс-потенциалов) находим:

Анод: Pt, H2/0,1н. CH3COOH - потенциал = -0,277 В
Катод: Cd/CdCl2 0,05м - потенциал = -0,403 В

Теперь вычислим Э.Д.С.:
Э.Д.С. = Потенциал катода - Потенциал анода
Э.Д.С. = (-0,403 В) - (-0,277 В) = -0,126 В

Чтобы составить схему гальванического элемента, необходимо поместить анод и катод в растворы электролитов и соединить их внешней проводящей цепью. Схема может выглядеть следующим образом:
Pt, H2/0,1н. CH3COOH | CH3COOH(0,1н) || CdCl2(0,05м) | Cd

Уравнения электродных реакций для данной схемы будут:

Анод (окисление):
Pt + 4H+ + 4Cl- → PtCl4 + 4H+ + 4e-

Катод (восстановление):
Cd2+ + 2e- → Cd

Совет: Для лучшего понимания гальванических элементов и электродвижущей силы, рекомендуется изучить таблицы стандартных потенциалов электродов (таблица Редокс-потенциалов) и понять связь между потенциалами анода и катода.

Дополнительное упражнение: Найдите потенциал анода и катода для гальванического элемента, состоящего из следующих электродов: Zn/ZnSO4(0,1М)||CuSO4(0,01М)/Cu. Запишите уравнения электродных реакций.