Для гальванического элемента принята следующая форма записи (на примере элемента Даниэля):
Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu,
где вертикальная линия | обозначает границу раздела фаз, а двойная вертикальная линия || - солевой мостик. Электрод, на котором происходит окисление, называется анодом; электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом. Гальванический элемент принято записывать так, чтобы анод находился слева.
Электродные полуреакции принято записывать как реакции восстановления (таблица 12.1), поэтому общая реакция в гальваническом элементе записывается как разность между реакциями на правом и левом электродах:
Правый электрод: Cu2+ + 2e = Cu
Левый электрод: Zn2+ + 2e = Zn
Общая реакция: Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+
Потенциал E электрода рассчитывается по формуле Нернста:
,
где aOx и aRed - активности окисленной и восстановленной форм вещества, участвующего в полуреакции; Eo - стандартный потенциал электрода (при aOx = aRed =1); n - число электронов, участвующих в полуреакции; R - газовая постоянная; T - абсолютная температура; F - постоянная Фарадея. При 25o C
Стандартные электродные потенциалы электродов измеряются относительно стандартного водородного электрода, потенциал которого принят равным нулю. Значения некоторых стандартных электродных потенциалов приведены в таблице 12.1.
Электродвижущая сила (ЭДС) элемента равна разности потенциалов правого и левого электродов:
E = EП - EЛ.
Если ЭДС элемента положительна, то реакция (так, как она записана в элементе) протекает самопроизвольно. Если ЭДС отрицательна, то самопроизвольно протекает обратная реакция.
Стандартная ЭДС равна разности стандартных потенциалов:
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↑
Объяснение:
Для гальванического элемента принята следующая форма записи (на примере элемента Даниэля):
Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu,
где вертикальная линия | обозначает границу раздела фаз, а двойная вертикальная линия || - солевой мостик. Электрод, на котором происходит окисление, называется анодом; электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом. Гальванический элемент принято записывать так, чтобы анод находился слева.
Электродные полуреакции принято записывать как реакции восстановления (таблица 12.1), поэтому общая реакция в гальваническом элементе записывается как разность между реакциями на правом и левом электродах:
Правый электрод: Cu2+ + 2e = Cu
Левый электрод: Zn2+ + 2e = Zn
Общая реакция: Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+
Потенциал E электрода рассчитывается по формуле Нернста:
,
где aOx и aRed - активности окисленной и восстановленной форм вещества, участвующего в полуреакции; Eo - стандартный потенциал электрода (при aOx = aRed =1); n - число электронов, участвующих в полуреакции; R - газовая постоянная; T - абсолютная температура; F - постоянная Фарадея. При 25o C
Стандартные электродные потенциалы электродов измеряются относительно стандартного водородного электрода, потенциал которого принят равным нулю. Значения некоторых стандартных электродных потенциалов приведены в таблице 12.1.
Электродвижущая сила (ЭДС) элемента равна разности потенциалов правого и левого электродов:
E = EП - EЛ.
Если ЭДС элемента положительна, то реакция (так, как она записана в элементе) протекает самопроизвольно. Если ЭДС отрицательна, то самопроизвольно протекает обратная реакция.
Стандартная ЭДС равна разности стандартных потенциалов:
.