E (Al³⁺/ Al) = E⁰ (Al³⁺/ Al) + (RT/nF) ln[Al³⁺] = E⁰ (Al³⁺/ Al) = -1.700 В. (Второе слагаемое обнулилось, потому что ln (1) = 0, концентрация равна 1 М по условию задачи). То же самое с потенциалом хрома: E (Cr³⁺/ Cr) = E⁰ (Cr³⁺/ Cr) = -0.74 В. Электрод с меньшим значением E называется анодом, на нем происходит окисление. Меньшее значение у алюминия: -1,700 В. Соответственно, алюминий - анод, хром - катод. Уравнение реакции: на аноде Al = Al³⁺ + 3e⁻, реакция окисления (анодный процесс). В схеме гальванического элемента анод принято записывать слева. на катоде Cr³⁺ + 3e⁻ = Cr, реакция восстановления (катодный процесс) Катод принято записывать справа. Суммарно: Al + Cr³⁺ = Al³⁺ + Cr
а) мідь —> купрум(ІІ) сульфат —> купрум(ІІ) гідроксид —> купрум(ІІ) оксид —> мідь;
Cu—>CuSO4—>Cu(OH)2—>CuO—>Cu
Cu+HgSO4=Hg+CuSO4
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓ +Na2SO4
Cu(OH)2=CuO+H2O
2CuO=2Cu+O2
б) фосфор —> фосфор(У) оксид —> калій ортофосфат —> ортофосфатна кислота —> кальцій ортофосфат;
P—>P2O5—>K3PO4—>H3PO4—>Ca3(PO4)2
4P+5O2=2P2O5
P2O5+3K2O=2K3PO4
K3PO4+3HCl=H3PO4+3KCl
2H3PO4+3Ca(NO3)2=Ca3(PO4)2↓+6HNO3
в) залізо —> ферум(ІІ) оксид -> ферум(ІІ) хлорид -» ферум(ІІ) гідроксид —> ферум(ІІ) оксид -> залізо;
Fe—>FeO—>FeCl2—>Fe(OH)2—>FeO—>Fe
2Fe+O2=2FeO
FeO+2HCl=FeCl2+H2O
FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl
Fe(OH)2=FeO+H2O
г) магній -> магній оксид -> магній карбонат —> карбон(ІV) оксид—> кальцій карбонат —> кальцій оксид.
Mg—>MgO—>MgCO3—>CO2—>CaCO3—>CaO
2Mg+O2=2MgO
MgO+H2CO3=MgCO3+H2O
MgCO3=MgO+CO2↑
CO2+CaO=CaCO3
CaCO3=CaO+CO2↑
E (Al³⁺/ Al) = E⁰ (Al³⁺/ Al) + (RT/nF) ln[Al³⁺] = E⁰ (Al³⁺/ Al) = -1.700 В. (Второе слагаемое обнулилось, потому что ln (1) = 0, концентрация равна 1 М по условию задачи). То же самое с потенциалом хрома:
E (Cr³⁺/ Cr) = E⁰ (Cr³⁺/ Cr) = -0.74 В.
Электрод с меньшим значением E называется анодом, на нем происходит окисление. Меньшее значение у алюминия: -1,700 В.
Соответственно, алюминий - анод, хром - катод.
Уравнение реакции:
на аноде Al = Al³⁺ + 3e⁻, реакция окисления (анодный процесс). В схеме гальванического элемента анод принято записывать слева.
на катоде Cr³⁺ + 3e⁻ = Cr, реакция восстановления (катодный процесс) Катод принято записывать справа.
Суммарно: Al + Cr³⁺ = Al³⁺ + Cr
ЭДС = Eкатода - Eанода = -0,74 - (-1,700) = 0,96 В