Acasă | Despre noi | feedback-ul
Concentrarea elementului galvanic - un element în care ambii electrozi sunt realizate dintr-un metal, și o diferență de potențial se formează datorită faptului că acești electrozi sunt omise în soluțiile sărurilor lor cu diferite concentrații.
Pe electrodul este coborâtă în soluție de sare la o concentrație de ioni potențiali care determină apare un potențial mai negativ, iar electrodul este un anod. Pe electrodul, este coborât în soluție cu o concentrație mai mare de sare, există un potențial pozitiv; Acest electrod este un catod.
Exemple de probleme și soluții
Calculați EMF zinc - potențial celule electrochimice de cupru cu concentrația de determinare a ionilor de zinc de 1 mol / l ioni de cupru și 0,01 mol / l. Scrieți reacțiile care au loc la electrozi și reacția curentă producătoare totală. Asigurați-o diagramă a funcționării celulei electrochimice.
Deoarece concentrația concentrației de ioni de cupru este diferită de valoarea standard de 1 mol / litru, potențialul de echilibru al electrodului de cupru prin numărarea ecuația Nernst.
Potențialul de echilibru al electrodului de zinc va fi egală cu valoarea standard (-0,76V), deoarece concentrația ionilor de zinc în soluție este de 1 mol / l.
Anodul în celula galvanica este zincul, deoarece potențialul său este mai negativă decât potențialul electrodului de cupru. Apoi, forța electromotoare a celulei conform ecuației (7) va fi egală cu diferența de potențial dintre electrozi de cupru si zinc.
La anod, celula continuă reacției de oxidare zinc:
catod este o reacție de reducere a ionilor de cupru:
Reacția actuală formatoare totală se obține prin adăugarea reacțiilor de electrod algebrici
Schema celulei electrochimice:
A (-) Zn | Zn 2+ || Cu 2+ | Cu (+) K
Scrieți reacția are loc pe electrodul de hidrogen din nichel - celula electrochimică de hidrogen în condiții standard.
Din tabelul de potențiale de electrod standard de potentialele standard de scriere. electrod standard de hidrogen potențial egal cu (+ 0,00V), și potențialul standard de electrod de nichel este (-0,25V). Deoarece potențialul de electrod de nichel mai negativ, acesta va fi anod și electrodul de hidrogen - catod. Prin urmare, putem scrie pentru reacția de reducere a electrodului de hidrogen:
Se calculează concentrația de celule electrochimice EMF cupru la o concentrație de ioni de potențial determinare de 0,01 mol / l și 1 mol / l. Scrieți reacțiile care au loc la electrozi, iar reacția generală, a crea un element de circuit.
Pentru a determina anod și catod în concentrația de celule electrochimice, este necesar să se calculeze potențialele de echilibru ale electrozilor săi. Valoarea potențialului de electrod de ioni de cupru, cu o concentrație de 1 mol / l pot fi luate din tabel. Pentru o concentrație de 0,01 mol / l, este necesar să se calculeze potențialul de echilibru al electrodului ecuației Nernst (4):
Comparând aceste două potențiale, vom vedea că electrodul potențial de determinare a ionilor cu o concentrație de 0,01 mol / L are un potențial negativ (0,27V). Acest electrod este un anod și al doilea electrod catodic.
Se calculează EMF din ecuația (6)
Ecuațiile electrod reacțiile curente producătoare și reacția totală este:
Conducerea concentrația de cupru a elementului
A (-) Cu | Cu 2+ || Cu 2+ | Cu (+) K
ACU + 2 = 10 -2 mol / l Anioni n - 2 + = Açu 1 mol / l
Atunci când orice activitate a potențialului de echilibru al electrodului de ioni de fier la 298 K va fi egal cu potențialul de electrod standard de zinc.
Dependența potențialului de electrod din ecuația Nernst exprimă concentrație:
Pentru un electrod de fier, această ecuație va avea forma:
Potrivit problemei:
Potențialele standard de zinc (-0,76V) și fier (- 0,44V) sunt preluate dintr-un tabel de potențiale standard. Apoi, putem scrie:
Se calculează potențialul electrodului de oxigen la o presiune standard de oxigen și pH 4.
Potențialul de echilibru al electrodului de oxigen conform ecuației (6) este egal cu:
Substituind în datele din condițiile problemei, obținem:
141 *. În ceea ce privește potențialul de schimbare a electrodului de zinc, în cazul în care soluția de zinc, în care este imersat, diluat de 10 ori?
Tabelul 6. potentsialynekotoryh Standard
electrozi de gaz și metal (T = 298 K)
142 *. Se calculează potențialul unui electrod de hidrogen, atunci când [H +] =
143 *. potențial electrod de hidrogen este 0145 V. Se determină pH-ul soluției.
144 *. Se calculează cum se schimba potențialul electrodului de zinc, în cazul în care concentrația soluției de sulfat de zinc, care este imersată în placa de zinc pentru a scădea 0.1-0.01 mol / l.
145 *. electrod de mangan Potential plasat într-o soluție de sare a fost de 1,1 V. Se calculează concentrația ionilor de mangan Mn2 + (mol / l).
146 *. Se calculează potențialul electrodului de fier este cufundat într-o soluție ce conține 0.0699 g FeCl2v 0,5 litri.
147 *. Calculați potențialele de electrod într-o soluție de sare de magneziu a acestuia la concentrații de ioni de Mg2 + 0,1; 0,01; 0,001 mol / l.
148 *. Se calculează concentrația ionilor H + în soluție, în care potențialul de electrod de hidrogen este 236 mV.
149 *. Se determină potențialul de electrod de cupru, imersie-zhennoy soluție de Cu (NO3) 0,0005 M 2.
150 *. Atunci când o concentrație de ioni de Cu2 + (mol / l), valoarea în potențialul de electrod de cupru este egal cu potențialul standard de electrod de hidrogen?
151 *. EMF elementul galvanic format de nichel, cufundat într-o soluție de sare având o concentrație de ioni de nichel 10-4 mol / l, și argint, cufundat într-o soluție de sare, egală cu 1,108 V. Se determină concentrația de ioni de Ag + în soluția de sare.
* 152. Asigurați-o diagramă a funcționării celulei electrochimice, fier și plumb imagine vannogo, cufundat în 0,005 M soluții ale sărurilor lor. Se calculează electromotoare acestui element.
153 *. procesele de circuit Costavte apar la cupru-cadmiu în celula electrochimică, în condiții standard, se calculează emf acesteia. Care este celula electrochimică de concentrare? Dă un exemplu.
154 *. Se calculează celule electrochimice EMF argint-zinc dacă electrozii săi formează imersate în soluții cu o concentrație de cationi de 0,002 mol / l. element de circuit Costavte.
155 *. Se calculează EMF celulei formate de magneziu și zinc, cufundat în soluții de săruri ale acestora, cu concentrații de ioni [Mg2 +] = 1,8 · 10-5, [Zn2 +] = 2,5 · 10-2 mol / l.
156 *. Face o diagramă a concentrației celulei electrochimice: electrodul de argint într-o soluție de sare cu [Ag +] = 10-4 mol / l și un electrod de argint într-o soluție de [Ag +] = 10-5 mol / l. Indicați care dintre electrozi este un anod, un - catod. Se calculează elementul EMF.
157 *. Se calculează EMF celulei compusă din două plăci de cupru cufundate într-o soluție de sare de cupru, cu o concentrație a unuia dintre electrozi [Cu2 +] = 1,0 mol / l, iar celălalt - [Cu2 +] = 10-3 mol / l.
158 *. galvanică lanț este compus din fier cufundat într-o soluție de sare de concentrație a ionilor de Fe2 +, egal cu 0,001 mol / l și cupru, cufundat într-o soluție de sare. Care ar trebui să fie concentrația soluției de cupru pentru lanț CEM a fost egal cu zero?
159 *. Asigurați-o ecuație de circuit procese electrod element de scriere, care constă din plăci de cupru și cadmiu imersate într-o soluție care conține o concentrație de ioni proprii [Cd2 +] = [Cu2 +] = 1,0 mol / l. Se calculează electromotoare acestui element.
160 *. Celula constă din nichel, cufundat într-o soluție de sare de concentrație de Ni2 + ioni egal cu 10-4 mol / l, și argint, cufundat într-o soluție de sare de concentrație a ionilor de Ag +, egal cu 10-2 mol / l. Calculați electromotoare a celulei.
Exemple de rezolvare a problemelor
procesele de electroliză Chemat apar de un curent electric alimentat de la o sursă externă la electrozi coborâte în topitură, sau soluția de electrolit.
Electrodul conectat la polul pozitiv al unei surse de curent continuu, reacția de oxidare a continua. Acest electrod este un anod. anozi solubili sunt realizate din metale neferoase (zinc, cupru, staniu, etc.) insolubil anozi -. de aur, metale din grupa platinei, precum și de cărbune sau grafit.
Electrodul conectat la polul negativ al sursei de curent continuu, o reacție de reducere apar, electrodul va fi catod.
Luați în considerare reacțiile de electrod care apar în electroliza clorurii de sodiu se topesc pe electrozi din grafit.
Atunci când se produce topirea disocierea termică a sărurilor. Compoziția ionică a electrolitului este după cum urmează:
Atunci când se aplică tensiunea la electrozii de la o sursă de alimentare externă în electrolit pornește mișcarea direcțională a ionilor și ioni încărcați negativ (anioni) se vor deplasa spre anod și ionii încărcați pozitiv (cationi) - la catod.
În acest caz, va fi atras de anioni anod de clor, și
anodul va fi un proces de oxidare:
Catodului sunt atrase de cationi de sodiu, și va restabili proces:
Ca rezultat, electroliza topiturilor de săruri pot fi preparate metale în formă pură.