При работе гальванического элемента, состоящего из никелевого и серебряного электродов, помещённых в 0,1 М растворы своих солей, на аноде протекает реакция 1) Ni2+ + 2 ē → Ni0 2) Ni0 − 2 ē → Ni2+ 3) Ag0 − ē → Ag+ 4) Ag+ + ē → Ag0 ответ подтвердите, вычислив значения электродных потенциалов, величину ЭДС и составив схему процессов на аноде и катоде. Запишите токообразующую реакцию.
Объяснение:
При работе гальванического элемента, состоящего из никелевого и серебряного электродов, помещённых в 0,1 М растворы своих солей, на аноде протекает реакция 1) Ni2+ + 2 ē → Ni0 2) Ni0 − 2 ē → Ni2+ 3) Ag0 − ē → Ag+ 4) Ag+ + ē → Ag0 ответ подтвердите, вычислив значения электродных потенциалов, величину ЭДС и составив схему процессов на аноде и катоде. Запишите токообразующую реакцию.
Стандартный электродный потенциал никеля φ⁰(Ni²⁺ /Ni⁰) = - 0,257 В.
Стандартный электродный потенциал серебра φ⁰(Ag⁺ /Ag⁰) = 0,799 В.
В этой гальванической паре никелевый электрод является анодом и на нем протекает реакция: Ni⁰ --> Ni²+ + 2e. Ионы никеля переходят в раствор и вокруг анода концентрация катионов возрастает.
Электроны по проводнику переходят на серебренный катод и на катоде возникает реакция 2Ag⁺ + 2e = 2Ag⁰
Гальванический элемент работает до тех пока весь анод не растворится и не перейдет в раствор, или пока все катионы вокруг катода не восстановятся до атомарного серебра.
Токообразующая реакция: Ni⁰ + 2Ag⁺ = 2Ag⁰ + Ni²⁺
В стандартных условиях ЭДС гальванического элемента равна:
φ⁰ (катод) - φ⁰ (анода) = 0,799 - (- 0,257) = 1,056 В.
Реальный электродный потенциал никелевого и серебряного электродов немного различаются.
φ(Ni²⁺ /Ni⁰) = φ⁰(Ni²⁺ /Ni⁰) + 0,0591 /n × lg [Ni²⁺] = - 0,257 + 0,0591/2
ₓ lg 0,1 = - 0,2865 B.
φ(Ag⁺ /Ag⁰) = φ⁰(Ag⁺ /Ag⁰) + 0,0591 /n × lg [Ag⁺] = 0,799 + 0,0591
ₓ lg 0,1 = 0,740 В
ЭДС = 0,740 - (- 0,2865 ) = 1,027 В.